T.C.
GEBZE YÜKSEK TEKNOLOJ ENST TÜSÜ
MÜHEND SL K VE FEN B L MLER ENST TÜSÜ

PLAST K ENJEKS YON KALIPÇILIĞINDA
SOĞUTMA KANALLARININ EN UYGUN
KONUMUNUN BEL RLENMES

MAHMUT EKERSULAR
YÜKSEK L SANS TEZ
TASARIM VE MALAT MÜHEND SL Ğ
ANAB L M DALI

GEBZE
2007

ii

T.C.
GEBZE YÜKSEK TEKNOLOJ ENST TÜSÜ
MÜHEND SL K VE FEN B L MLER ENST TÜSÜ

PLAST K ENJEKS YON KALIPÇILIĞINDA
SOĞUTMA KANALLARININ EN UYGUN
KONUMUNUN BEL RLENMES

Mahmut EKERSULAR
YÜKSEK L SANS TEZ
TASARIM VE MALAT MÜHEND SL Ğ
ANAB L M DALI

TEZ DANIŞMANI
Doç. Dr. Babür ÖZÇEL K

GEBZE
2007

iii

YÜKSEK L SANS JÜR ONAY FORMU
GEBZE YÜKSEK
TEKNOLOJ
ENST TÜSÜ
Mahmut EKERSULAR’ın tez çalışması, G.Y.T.E. Mühendislik ve Fen Bilimleri
Enstitüsü Yönetim kurulu’nun 08.03.2007 tarih 2007/13 Sayılı kararıyla oluşturulan jüri tarafından Tasarım ve malat Mühendisliği Anabilim Dalında YÜKSEK L SANS Tezi olarak kabul edilmiştir.
JÜR
ÜYE

:Doç. Dr. Babür ÖZÇEL K

(Tez Danışmanı)

ÜYE

: Yrd. Doç. Dr. Hasan KURTARAN

ÜYE

: Yrd. Doç. Dr. Hakan D L PAK

ONAY
G.Y.T.E. Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu’nun
……………….. tarih ve ………….. sayılı kararı.

iv

ÖZET
PLAST K ENJEKS YON KALIPÇILIĞINDA SOĞUTMA
KANALLARININ EN UYGUN KONUMUNUN BEL RLENMES
Mahmut EKERSULAR
Bu çalışmada ürünün homojen soğuması esas alınarak, soğutma sistemindeki sıcaklık sapma miktarını minimum yapan ve soğutma kanallarının konumunu otomatik olarak modellenmesi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilebilir, parametrik ve unsur tabanlı BDT yazılımlarına edinilmiş tecrübe ve bilgi birikimlerinin kullanıcının kullanımına sunmak amacıyla geliştirilen komutlar eklenmiştir. Ürünü soğutan soğutma kanalları arasındaki farklı mesafelerde ve farklı hesaplama sıklıklarında sıcaklık değişimleri otomatik olarak hesaplanmıştır. Minimum değerinde soğutma kanallarının kalıp boşluğu üzerindeki soğutma etkisini homojen olduğu sıcaklık sapma oranı adında bir katsayı geliştirilmiştir. Soğutma kanalları ve kalıp oyuğu arasındaki sıcaklık dağılımları sonlu farklar yöntemi ile hesaplanmıştır.
BDT programında verilen kısıtlamalar çerçevesinde otomatik olarak oluşturulan soğutma kanallarının konumu, sıcaklık sapma oranının minimum olduğu soğutma kanal koordinatlarıyla güncellenmesi sağlanmıştır. ki farklı malzeme için, soğutma kanalları çapı sabit ve değişken olmak üzere toplam 43’er adet analiz yapılmıştır. Bu analizler sonucu çıkan homojen soğuma değerleri ve döngü zamanlarına regresyon analiziyle modeller geliştirilmiştir. Bu modeller döngü zamanının ve homojen soğumanın önem derecelerine göre soğutma kanallarının geometrik değişkenleri optimize edilmiştir.
Geliştirilebilir bilgisayar destekli tasarım programı olarak CATIA V5, programın ara yüzü ve veri tabanının CATIA V5 içinde değişken olarak kullanılması için VBA ve her bir noktanın sıcaklık denklemi, bu denklemlerin çözümü için MATLAB kullanılmıştır. v

SUMMARY
DETERMINATION OF OPTIMUM COOLING CHANNEL
POSITION IN PLASTIC INJECTION MOLDING PROCESS
Mahmut EKERSULAR
In this work, an interface has been developed in existing CAD software based on uniform cooling of injection molding product. The interface automatically designs cooling channel positions while minimizing temperature variations.
In the software, some commands based on knowledge and experience of designers and mold makers were created to help users. Required energy for cooling of the product and temperature variations in different positions of cooling system design was calculated automatically. A coefficient was determined to minimizing the cooling temperature variations on the product. Lesser coefficient value indicates uniform cooling of the product.
In the frame of software constraints, obtained cooling channel positions were updated in the CAD software. According to observation, further distance between product and cooling channel positions indicates uniform cooling tendency and longer cycle time.
Uniform cooling is not only a criterion but also cycle time is the other important criterion.
So an optimization algorithm was created for this relation between them.
86 analyses are done of two materials which cooling channels are constant and variable. Consequently in these analyses models are developed with regression of loop times and uniform cooling variable. Geometric variables of cooling channels optimized according to degree of importance of uniform cooling and loop times in these models.
In this study, used programs that exist in the market are CATIA V5 for modeling
3D, VBA for creating interface forms and manage this relations between CATIA and interface. Also Matlab software has been used to create temperature equations, solve these equations and find optimal cooling channel positions.

vi

TEŞEKKÜR
Tez çalışmam sırasında beni araştırmaya yönlendiren değerli hocalarım Doç. Dr.
Babür ÖZÇEL K ve Yrd. Doç. Dr. Hasan KURTARAN’a, önerileriyle bana yol gösteren
Doç. Dr. Fehmi ERZ NCANLI’ya, bugünlere gelmemde emeği geçen değerli hocalarımdan Eyup BAĞÇI ve Yrd. Doç. Dr. Hakan D L PAK’a, değerli arkadaşım
Murat DAL’a, manevi destekte bulunan ev arkadaşlarıma ve aileme teşekkürü bir borç bilirim. vii

Ç NDEK LER D Z N

Sayfa
ÖZET

iv

SUMMARY

v

TEŞEKKÜR

vi

Ç NDEK LER D Z N

vii

S MGELER VE KISALTMALAR D Z N

xi

ŞEK LLER D Z N

xiii

TABLOLAR D Z N

xv

1. G R Ş

1

2. L TERATÜR ARAŞTIRMASI

3

3. KURAMSAL TEMELLER

8

3.1. Isı Geçişi
3.1.1. letim le Isı Geçişi Ve Fourier Isı letim Kanunu

8
9

3.1.1.1 Isı iletim katsayısı

10

3.1.1.2. Isı Geçişi Problemlerinde Yapılabilecek Kabuller

12

3.2. Sonlu Farklar Yöntemi ile Isı letimine Sayısal Çözümler
3.2.1. Sürekli Rejimde Formülasyon Ve Çözüm
3.3. Plastikler

13
13
22

3.3.1.Plastiklerin Tanımlanması

22

3.3.2. Plastiklerin Elde Edilmeleri ve Genel Özellikleri

22

3.3.3. Plastiklerin Sınıflandırılması

25

3.3.3.1.Termoset Malzemeler

26

3.3.3.2. Termoplastikler

26

3.4. Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi

27

3.4.1. Genel Bilgi

27

3.4.2 Kalıp

27

3.4.2.1 Yolluk Sistemi

29

viii
3.4.2.2. Kalıp Boşluğu

30

3.4.2.3. tici Sistemi

31

3.4.2.4. Soğutma Sistemi

31

3.4.3. Enjeksiyon Makinesi

32

3.4.3.1. Vidalı plastik ünitesi

32

3.4.3.2. Kilitleme Ünitesi

33

3.4.3.3. Kontrol Ünitesi

34

3.4.4 Enjeksiyon Yönteminin Safhaları
3.5. Unsur Tabanlı Modelleme Sistemi
3.5.1. Parametrik Modelleme

34
37
38

3.5.1.1. Veri Yapısı

39

3.5.1.2. CSG Ağaç Yapısı

39

3.5.1.3. B-Rep veri Yapısı

41

3.6. Düzlemde Koordinat dönüşüm metotları

44

3.6.1 Konum değiştirme

45

3.6.2. ki boyutlu ölçeklendirme

56

3.6.3 ki Boyutlu Döndürme

46

4. PAST K KALIPLARIN SOĞUTULMASI
4.1. Hesaplama Yöntemi

47
48

4.1.1. Genel hesaplama

48

4.1.2. Analitik ısıl hesaplama

48

4.2. Soğutma

50

4.2.1. Parçalara Ayırarak Soğutma

51

4.2.2. Homojenlik

51

4.2.3 . Soğutma Oranı

53

4.2.4. Su le Soğutma

53

4.2.4.1. Kalıp içerisinden Geçecek Su Miktarı
4.2.5. Kalıp Soğuma Zamanı
4.3. Soğutma Kanallarının Pratik Tasarımı

53
54
57

4.3.1. Soğutma Kanalı ile Kalıp Oyuğu Arasındaki Mesafe

57

4.3.2. Soğutma Kanalları Arasındaki Mesafe

57

4.3.3. Soğutma Kanallarının Çapı

57

ix
5. PROGRAM ÇALIŞMASI

58

5.1. Programın Amacı

58

5.2. Programın Yapısı

58

5.3. Yöntem

60

5.4. Programın Sınırları

61

5.5. Program Akış Şeması

62

5.6. Veri Yapısı

62

5.7. Uygulama Çalışması

63

5.7.1. Parça Geometrisinin Modellenmesi

63

5.7.2. Veri Tabanıyla lişkilendirme ve Soğutma Parametrelerinin Girilmesi

63

5.7.3. Kalıp Çeliğinin Oluşturulması

65

5.8. Homojen Soğutma Kanalları

66

5.9. Sonuç Verileri

68

5.10. Matlab PDE Toolbarı ile Yapılan Sıcaklık Dağılım
Yazılımı Çalışmasının Karşılaştırılması

6. SOĞUTMA KANALI MATEMAT KSEL MODEL VE OPT M ZASYONU

74

77

6.1. Plastik Malzeme Seçimi

77

6.2. Kullanılan Malzemelerin Genel Özellikleri

78

6.2.1. Polipropilen

78

6.2.2. Alçak Yoğunluklu Polietilen

78

6.3. Regresyon Analizi

82

6.4. Soğutma Kanalı Optimizasyonu

87

6.4.1. Polietilen Ürün malatı için Sabit Soğutma Kanal Çapında

88

6.4.2. Polipropilen Ürün malatı için Sabit Soğutma Kanal Çapında

88

6.4.1. Polietilen Ürün malatı için Değişken Soğutma Kanal Çapında

89

6.4.2. Polipropilen Ürün malatı için Değişken Soğutma Kanal Çapında

89

7. SONUÇLAR VE ÖNER LER

93

KAYNAKLAR

96

ÖZGEÇM Ş

99

x
EKLER
EK-1. Matlab Dilinde Homojen Sıcaklık Dağılımı Soğutma Kanal Koordinatlarının
Programı
EK-2. VBA Programı Kodları
EK-3 VBA’da Yapılan Catıa V5 Programında Çalışan Programın Formları
EK-4 MINITAB Regresyon ve Tek Yönlü Varyans Analizi Sonuç Çıktıları
EK-5 Soğutma Sistemi Geometrik Değişkenleri Optimizasyonu terasyon Değerleri
EK-6 Örnek Uygulama Soğutma Kanalı 1 ve 2 Arasındaki Sıcaklıklıklar

xi

S MGELER VE KISALTMALAR D Z N
Qx

:Birim zamanda geçen ısı miktarı.

Ay

:Isı geçişi yönüne dik yüzey alanı.

Ks

: Isı iletim katsayısı.

dT dx :Isı geçişi yönündeki sıcaklık gradyanı.

Qc

:Kalıpta

oluşan toplam ısı miktarı.

H

:Yok edilmesi gereken toplam ısı miktarı.

q

:Plastik ergime ısı miktarı.

Cp

:Plastik madde özgül sıcaklık katsayısı

MP

:Kalıplanacak plastik madde miktarı.

MS

:Kalıp içerisinden geçmesi gereken su miktarı.

TP

:Plastik maddenin kalıplama sıcaklığı.

TM

:Kalıp sıcaklığı.

TSC

:Suyun kalıp içerisinden çıkış sıcaklığı.

TSG

:Suyun kalıp içerisine giriş sıcaklığı.

R

: Isı transferi randımanı katsayısı.

tsp

: soğuma zamanı.

S

: parça et kalınlığı.

a

: ısı genleşmesi.

TM

: çalışma sıcaklığı.

TW

: kalıp duvar sıcaklığı.

TD

: Ürünün çıkarıldığı sıradaki ortalama sıcaklığı.

LDPE

:Alçak Yoğunluklu Polietilen.

HDPE

:Yüksek Yoğunluklu Polietilen.

PP

:Polipropilen.

ABS

:Akrinonitril Butadien Stiren.

PA 66

:Polyamid 66.

PVC

:Polivinil klorür.

Tort

:Sıcaklık ortalaması.

TSsapma

:Sıcaklık standart sapması.

xii

T fark

:Sıcaklık değişim miktarı.

Me

:Sıcaklık sapma oranı.

A

: Soğutma kanalları arası mesafe.

D

:Soğutma kanal çapı.

B

:Soğutma kanalının ürüne mesafesi.

U

:Homojenlik değeri.

Z

:Döngü zamanı.

KZ

:Döngü zamanı önem katsayısı.

KU

:Homojen soğuma önem katsayısı.

CSG

:Katı model geometrisi.

CSG

:Bilgisayar destekli tasarım.

VBA

:Visual BASIC Application.

BDT

:Bilgisayar Destekli Tasarım.

xiii

ŞEK LLER D Z N

Şekil

Sayfa

3.1. letim, taşınım ve ışınım ile ısı geçiş şekilleri

9

3.2. Bir boyutlu ısı iletimi

9

3.3. Sonlu farklar kafesi

14

3.4. Konveksiyon sınır şartı

17

3.5. Köşe için konveksion sınır şartı

18

3.6 Yalıtılmış sınır şartı

19

3.7 Eğri sınırlar

20

3.8. Bir plastik enjeksiyon kalıbının şematik gösterimi

28

3.9. Yolluk sisteminin elemanları

29

3.10. Vidalı Plastik Ünitesi

33

3.11. Kısıtlamaları değiştirerek şekli düzenleme

38

3.12. CSG ağacı yapısı örneği

40

3.13. Verilerin kaydedildiği katı model örneği

43

3.14. Bir yüzeyi çeşitli sınırlar ile ele almanın bir metodu

43

3.15. ki boyutlu döndürme

46

4.1. Parçaların köşelerinin soğuması

47

4.2. Soğutma sisteminin analitik hesaplanması

49

4.3. Soğutma kanalı ve homojenlik durumu

50

4.4. Parçalara ayırarak soğutma sonucunda soğutma sisteminin geometrisi

51

4.5. Kalıpta oluşan ısı akış profili

52

4.6. Soğuma zamanının ürünün et kalınlığına bağlı olarak değişimi

56

5.1. Soğutma sistemi araç kutusu

58

5.2. Soğutma Formu

59

5.3. Uygulama Akış Şeması

62

5.4. Uygulama Parça Geometrisi

63

5.5. Soğutma kanalları ilk dağılımı ve numaralandırılması

65

5.6. Otomatik modellenen kalıp çeliği ve soğutma kanalları 3 boyutlu modeli

66

5.7. 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasın da, ürüne 6 mm mesafedeki,

xiv
0.5 ve 1mm aralıklarla hesaplanmış, sıcaklık sapma oranları farklı iterasyonlardaki değerleri

67

5.8. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 1. iterasyon sıcaklık dağılımı

69

5.9. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki
21. iterasyon sıcaklık dağılımı

69

5.10. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki
1. iterasyon sıcaklık hatları

70

5.11. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki
21. iterasyon sıcaklık hatları

70

5.12. Üründen 2 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında
1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar

71

5.13. Üründen 9.5 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında
1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar

71

5.14. 0.5 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı mesafe ve farklı iterasyonlardaki sıcaklık sapma oranı değerleri

73

5.15. Matlab PDE Toolbox ile karşılaştırılması yapılacak geometri ve sınır şartları

74

5.16. Yazılımla karşılaştırma parçası Matlab PDE Toolbox’ındaki mesh görüntüsü

75

5.17. Karşlaştırma parçası Matlab PDE Toolbox’ındaki sıcaklık dağılımı

76

5.18. Karşılaştırma parçasının Matlab PDE Toolbox çözümü sıcaklık değeri ile yapılan programın 0.5 mm hesaplama sıklığında sıcaklık değerleri
6.1. Soğutma kanalı geometrik değişkenleri

76
77

6.2. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkisinin sabit çapta yüzdelik dağılımı

86

6.3. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkisinin değişken çapta yüzdelik dağılımı

86

6.4. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin homojen soğumaya etkisinin yüzdelik dağılımı

87

6.5. Polipropilen değişken çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri

90

6.6. Polipropilen sabit çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri

90

6.7. Polietilen değişken çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri

91

6.8. Polietilen sabit çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri

91

6.9. Regresyon Modeli ve analiz programı döngü zamanı karşılaştırılması

92

6.10. MoldFlow analiz programı mesh görüntüsü

92

xv

TABLOLAR D Z N

Tablo

Sayfa

3.1. Isıyı en iyi ileten bazı melallerin 25 °C taki ısı iletim katsayıları

11

3.2. Çeşitli maddelerin ısı iletim katsayılarının mertebeleri

11

3.3. Bazı polimerik malzemelerin termal özellikleri

26

3.4. B-rep gösterimini kaydeden üç tablo

41

5.1. Örnek uygulamadaki soğutma girdileri

64

5.2. 0.5 mm hesaplama sıklığında, sıcaklık sapma oranının minimum olduğu soğutma kanalı koordinatları ve ilk dağılım koordinatları
5.3. Örnek uygulamadaki 1. ve 2. soğutma kanalı arasındaki matris boyutları

67
68

5.4. 0.5 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyon ve farklı uzaklıklardaki soğutma verileri

72

6.1. Polipropilenin özellikleri

78

6.2. Alçak yoğunluklu polietilen özellikleri

79

6.3. Polipropilen için yapılan analizlerin soğutma kanalı geoetrik değişkenleri

79

6.4. Alçak yoğunluklu polietilen için yapılan analizlerin soğutma kanalı geoetrik değişkenler

80

6.5. Yapılan analizlerin sıcaklık sapma oranları ve döngü zamanları (a)

81

6.6. Yapılan analizlerin sıcaklık sapma oranları ve döngü zamanları (b)

82

6.7. Soğutma sistemi geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkileri

85

6.8. Soğutma sistemi geometrik değişkenlerinin homojen soğumaya etkileri

85

1

1. G R Ş
Ülkemizde ve dünyada plastik kalıplama teknolojisi gün geçtikçe büyük bir hızla gelişmektedir. Plastik sektörünün gelişmesi ve plastikler üzerine yapılan araştırmaların çoğalmasıyla birlikte hem maliyet hem de fiziksel açıdan, plastik metallere göre tercih edilir bir hale gelmiştir.
Bu çalışmada amaç, soğutma kanallarının ürün üzerindeki soğutma etkisi en homojen olacak şekilde, soğutma kanallarının modellenmesini gerçekleştirmektir.
Ayrıca, döngü zamanı ve homojen soğuma değerini, soğutma kanalı geometrik değişkenleriyle optimize etmek ve geometrik değişkenlerin döngü zamanı, ve homojen soğuma üzerindeki ağırlıklarını bulmaktır.
Uygunsuz şekilde tasarlanmış soğutma sistemi, küçük parçalarda iç gerilmelere ince duvarlı büyük parçalarda çarpıklığa ve hatta çatlaklara bile sebep olabilir. Bununla beraber uygunsuz soğutma çevrim süresini artırarak maliyeti de yükseltir.
Birkaç soğutma kanalı seri bağlandığında soğuyan ortamın sıcaklığı artan uzunlukla doğru orantılı olarak artar. Bu da kalıp oyuğunda sıcaklık farklarına sebep olur. Eğer soğutma kanalları çok kaviteli kalıplarda birkaç kavite içinde seri bağlanırsa, parçalar arasında önemli boyutsal farklılıkların oluşması tehlikesi de vardır. Genelde soğutma kanallarının paralel bağlanması seri bağlamadan daha avantajlıdır. Paralel bağlama daha homojen kalıp sıcaklığı sağlar [Menges, 1993].
Kalıp soğutma sisteminin görevlerinden biri de kalıp boşluğundaki sıcaklık dağılımını homojen olmasını sağlamaktır. Soğutma kanallarının duvara olan uzaklıklarının eşit olmaması, kalıp duvarı sıcaklıklarının her yerde aynı olmamasına neden olmaktadır. Soğutma kanallarının kalıp boşluğuna olan uzaklıklarının artması ve birbirine olan uzaklıklarının azalması, sıcaklık profilinin daha homojen olmasını sağlar.
Baskı süresinde, en uzun süre soğutma süresidir. Bundan dolayı bu sürenin mümkün olduğunca kısa tutulması ve soğutmanın homojen olması gereklidir. Bu sürenin uzun olmasının bir nedeni ise, polimerin ısı iletkenliğinin düşük olmasıdır.
Bundan dolayı soğutma süresinin kısa tutulması bakımından parçaların ince yapılması gerekir. 2
Kalıp soğutma sisteminin kalıp duvarında yaklaşık homojen bir sıcaklık profilinin oluşumunu sağlayacak şekilde tasarlanması çok önemlidir. Kalıp duvarında oluşan ısının homojen olmasını etkileyen en önemli etken soğutma kanallarının kalıp boşluğuna ve birbirlerine olan uzaklıklarıdır [Akyüz, 1998].
Gerçekleştirilen çalışmada, bilgisayar destekli tasarım programlarının parametrik yapısıyla uyumlu amaç doğrultusunda, yeni komutlar hazırlanmıştır. Plastik enjeksiyon kalıbı tasarımında, soğutma sisteminin ürün üzerindeki soğutma etkisinin en homojen olduğu soğutma kanalları koordinatları bulunmuştur. Soğutma kanalı otomatik olarak bilgisayar destekli tasarım programına modellendirilmesi saglanmıştır. Örnek uygulama parçası modellenmesi bilgisayar destekli tasarım programı CATIA V5 programında, programın yönetimi ve bilgisayar destekli tasarım programıyla ilişkilendirme VBA’da, denklem takımlarının oluşturulması ve çözülmesi MATLAB de yapılmıştır.

3

2. L TERATÜR ARAŞTIRMASI

Üretilecek plastik parçaların arzu edilen kalite ve özellikte olabilmesi için, kalıbı imal etmeden önce kalıplanacak ürünün malzemesinin, ürünün kullanım amacına yönelik kısıtlamalarının, kalıplama metodunun, enjeksiyon tezgahının, kalıp tasarımı ve yapımını içeren bilgilerin öncelikle bilinmesi gerekmekte ve sonra kalıp parametre değerlerinin basılacak ürün için optimumunun bulunması gerekmektedir. Dolayısıyla kalıp tasarım aşamasında kalıbın verimliliği ve ürün kalitesi için çeşitli analizler yapılmaktadır. Bu analizlerin sonuç çıktıları genellikle soğutma sistemiyle ilişkilidir.
Li (2001) yaptığı çalışmada, soğutma sisteminin tasarımı, analiz ve optimize edilmeden önce bir ilk tasarım gerekmekte olduğu vurgulamıştır. Bu çalışmayı vurgulanan ilk tasarım problemine bir çözüm yaklaşımı olarak sunmuştur. Kompleks şekilli plastik parça, ürünü temsil eden daha basit şekilli parçalara ayrılmıştır. Her bir parçanın soğutma sistemi öncelikle elde edilmiştir. Daha sonra bunlar bütün parçanın soğutma sistemi olacak şekilde toplanmıştır. Belirli özelliklerdeki parçalar için soğutma sistemi tasarımı için bir algoritma geliştirilmiştir. Bu yaklaşımdaki tasarım örnekleri cmold tarafından analiz sonuçlarıyla karşılaştırılarakatan yaklaşımın doğruluğu araştırılmıştır. Henz ve arkadaşları (1996) tarafından, polimer malzeme kombinasyonuyla dört tasarım için, kalıplama ve simülasyon denemeleri C-COOL V. 3.0 yazılımı kullanılaraktan yapmıştır. Bu denemelerin her biri için kızılötesi düzlemsel yüzey sıcaklık dağılımları ölçümleri alınmıştır. Bu deneysel datalar tahmin edilen datalarla karşılaştırıldığında hassas sonuçlar gözlemlenmiştir.
Dimla ve arkadaşları (2005) yaptıkları çalışmada, soğutma ve ısıtma kanallarının en uygun ve etkili tasarımı için sonlu elemanlar analizi ve ısı transfer analizi yapmışlardır. Enjeksiyon kalıplama için uygun bir parçanın üç boyutlu modeli yapılmış ve daha sonra kullanılmak üzere dişi ve erkek kalıp yarımları çıkartılmıştır. Bu kalıp yarımları sonlu elemanlar analizinde en iyi giriş konumu ve soğutma kanalları konumunun belirlemesinde kullanılmıştır. Sanal modeller üzerinde yapılan analizler göstermiştir ki döngü zamanını azaltmaktaki en önemli etken soğutma kanallarıdır. Bu yüzden minimize ve optimize edilmesi zorunlu olduğu vurgulanmıştır.

4
Gao ve arkadaşları (1996) yaptıkları çalışmada, soğutma aşamasında kalıp basıncının kontrolü için soğutma kontrol sistemi tasarlamışlardır. Soğutma süresince kalıp basıncındaki değişiklikleri tanımlamak için alternatif değişkenler belirlenmiştir.
En uygun kontrol değişkeni olarak kontrollü basınç soğutma süresi tanımlanmıştır.
Kontrollü basınç soğutma süresi dinamikleri üzerinde çalışmalar yapılmış ve soğutma sıcaklığı ile ilişkisi araştırılmıştır. Kontrollü basınç soğutma süresi için bir kontrol sistemi tasarlanmış ve soğutma süresince olan kalıp basıncı kontrolü için uygulanmıştır.
Ko-sang, (1999) yaptığı çalışmada, kalıplama sonrası ürün üzerinde oluşan kalıcı gerilmeleri ve çekme miktarını araştırmıştır. Enjeksiyon işlemi sırasında kalıp duvarlarının özdeş soğutulamaması, kalıp boşluğundaki sıvıdan katı fazına geçen plastiğin farklı sıcaklıklara sahip olmasına sebep olmaktadır. Farklı sıcaklık dağılımından dolayı kalıp boşluğunda farklı basınçlar oluşmaktadır. Özdeş olmayan basınç, sıcaklık dağılımları ve soğutmanın; ürünün kalıptan çıktıktan sonraki kalıcı gerilmelere, geometrik bozulmalara ve çekme miktarına (büzülme) etkileri araştırılmıştır. Enjeksiyon işleminin teorik olarak sonlu elemanlar yöntemi ile hazırlanmış bir program ile analiz edildiği bu çalışmada, elde edilen değerler ile deney sonuçlarının çok yakın olduğu görülmüştür.
Ayrıca, giriş sayısı ve konumunun kalıcı gerilmeyi ve çekme miktarının etkilediği, giriş sayısı arttıkça gerilmelerin arttığı yapılan çalışmada vurgulanmıştır.
Park ve arkadaşlarının (1998) yaptıkları çalışmada, enjeksiyon kalıpları soğutma sisteminin performansını geliştirmek için bilgisayar destekli optimum tasarım sistemi geliştirilmiştir. Bu sistem soğutma süresi ve parça sıcaklığının ağırlık kombinasyonunu minimize edilerekten yapılmıştır. Tasarım hassaslık analiz formülleri ve özel sınır integralları kullanılarak optimum tasarımı elde etmek için, Conmin algoritması uyarlanmıştır. Tasarım değişkenleri olarak, soğutucu giriş sıcaklığı ve her bir soğutma kanalındaki hacimsel akış oranı, konumu ve çapı alınmıştır. Üç farklı optimizasyon stratejisi önerilmiştir. Üç örnek problem çözülmüş ve optimizasyon prosedürünün faydalı olduğu gösterilmiştir.
Wang ve arkadaşları (1996) plastiğin enjekte edilmesi ile soğumaya başlaması ve soğuyup kalıptan çıkarılmasına kadar geçen sürede çekme miktarını araştırmışlardır.
Ultrasonik ve kızılötesi ışınlarla plastiğin akması ve kalıp boşluğuna dolması bilgisayar ekranına aktarılarak izlenmiştir. Ayrıca kalıp üzerinde muhtelif yerlere yerleştirilen basınç ve sıcaklık trandüserleri ile de sıcaklık ve basınç dağılımları

5 incelenmiştir. Plastiğin kalıp boşluğuna tam dolması safhasından sonra, katılaşmaya başlaması ve ürünün çıkarılması arasında geçen sürede, plastiğin kalıp duvarına temasının üç aşamada olduğu tespit edilmiştir. Bunlar; tam temas, bölgesel temas ve tam ayrılma olarak sıralanmaktadır.
Qiao (2005) yaptığı çalışmada, ürünün kalitesini ve verimliliğini etkileyen en önemli unsurun plastik enjeksiyon kalıpçılığında soğutma sistem tasarımı olduğunu vurgulamıştır. Soğutma sisteminin optimum tasarımını geliştirmek için tasarımcının tecrübesini ve konveksiyonel soğutma sistemindeki deneme yanılma yöntemine dayanmakta olan bilgisayar destekli bir yaklaşım şematize edilmiştir. Soğutma sistemi tasarımı için Sınır eleman metodu, soğutma analizleri, optimizasyon problem formülleri ve Davidon–Fletcher–Powell hibrid optimizasyon metotları proseslerine yer verilmiştir.
Bu metotların soğutma sistem tasarımı için etkili ve pratik olduğunu göstermiştir.
Tang ve arkadaşları (1996) yaptıkları çalışmada, enjeksiyon kalıplama prosesi boyunca bir kalıp içerisindeki üç boyutlu ısı transfer simülasyonu gerçekleştirmişlerdir.
Soğutma analizleri, soğutma kanal tasarımına yardımcı olmak dolayısıyla parçanın çarpıklık ve büzülme değerleri için gerekliliği vurgulanmıştır. Kalıptaki ve üründeki sıcaklık dağılımları sürekli olarak galerkin sonlu elemanlar metodu kullanılaraktan hesaplanmıştır. lk olarak üzerinde delik olan bir plakanın üretimi için tasarlanmış bir enjeksiyon kalıbında uygulanmıştır. Daha sonra metot otomotiv plastik parçalarında uygulanabilirliği gösterilmiştir.
Gayatri ve arkadaşları (2000) "Bir enjeksiyon kalıplama takımında, sıcaklık ve kalıcı gerilmeler” adıyla, bir çalışma yapmışlardır. Son yıllarda plastikler fabrikaların mühendislik çalışmalarında yaygın kullanım alanı bulmuştur. Plastiklerin geniş kullanımı bilgisayar destekli imalat ve bilgisayar destekli tasarımda hızlı gelişmeler göstermiştir. Enjeksiyon kalıplarının tasarım ve imalatında sağlam ve dayanıklı kalıp dökümleri ile kalıplama hataları en aza indirgenmiştir. Ayrıca bu yöntemle, kalıplama zamanı hiç ön kalıp çalışması yapılmaksızın bulunabilir. Termal analizler neticesinde enjeksiyon kalıpları için bir bilgisayar destekli tasarım programı geliştirilmiştir. Zor noktalardaki yüzeyler içinde sıcaklıklar bilinebilir. Soğutma kanalı tasarımı da optimize edilebilinir. Ayrıca gerilimler ve yüzeylerdeki çekmeler için de sıcaklık profilleri çalışılmıştır. Böylece kalıp tasarımını yaparken malzeme sarfiyatım minimuma indirgeyen ve bir modüler kalıp tasarımı imalatı içinde çok kullanışlı olan bir çalışma gerçekleştirilmiştir.

6
Park ve Ahn (2004) yaptıkları çalışmada, enjeksiyon kalıplama işlemi için optimum tasarım deney tasarımı ve nümerik analizler kullanılarak incelenmiştir. Deney tasarımları kalıp ve proses tasarımları için sürekli olarak uygulanmış ve çift yönlü bir hareket olarak düşünülmüştür. Nümerik analizler ise kalıp parametreleri için deney tasarımlarının bir çıktısı olan yolluk spesisfikasyonları ve soğutma kanalları konfigürasyonları kabul edilmiştir. Optimum plastik parametrelerini belirlemek için çeşitli koşullar altında deneyler yapılmıştır. Sonuç olarak kalite ve ürün verimliliği geliştirilmiştir. Hassas elektronik parçaların enjeksiyonla kalıplanmasının başarılı bir şekilde yapılması için uygulanmıştır.
Tang ve arkadaşları (2006) yaptıkları çalışmada, plastik enjeksiyon kalıplamadaki çarpık test numuneleri ve termal analizleri yapmak için, teknik, teori ve metotlar plastik enjeksiyon kalıbında ihtiyaç duyulan şekilde sunmuşlardır. Kalıp tasarımı Bilgisayar destekli tasarım programı Unigraphics’de yapılmış ve termal artık gerilme analizleri ise sonlu elemanlar analiz programı Lusas Analyst 13.1 de yapılmıştır. Bu yazılım plastik enjeksiyon kalıplama süresince olan sıcaklık değişkenleri ve model için sıcaklık dağılımındaki kontrol eğrilerini vermektedir. Sonuçlar göstermiştir ki çarpıklık mümkün olduğunca soğutma kanallarına yakın yerlerde oluşmuştur. Buradan soğutmanın farklı bölgelerdeki çarpıklık etkileri araştırılmıştır.
Qiao (2005) yaptığı çalışmada, ürünün kalitesi ve verimliliği soğutma sistem tasarımına bağlı olduğu ve kalıp soğutma analizlerinin amacı soğutma sistem tasarımını geliştirmek ve kalıp duvarı boyunca olan sıcaklık profilini tanımlamak olduğunu vurgulamıştır. Sınır eleman metodu kullanılarak tam geçişli bir soğutma analiz formülü geliştirilmiştir. Daha sonra T şekilli bir plastik parça için bu yaklaşım uygulanmıştır.
Sonlu elemanlar metoduyla yapılan bir çalışma ile karşılaştırılmıştır.
Liang ve Ness (1996) "Enjeksiyon kalıplarının soğutma zamanının hesaplanması" adıyla bir çalışma yapmışlardır. Enjeksiyon kalıplarında polimer erimesinin soğutma zamanı, kalıplama işleminin toplam zamanından biraz daha kısadır. Çünkü soğutma işleminin ekonomik değeri daha önemlidir. Araştırma içerisinde enjeksiyon kalıpları polimer erimesi, soğutma zamanı, kağıt üzerinde eleştirilmiştir. Sonuçta soğutma zamanının hesabı için literatürde bulunan formüllerin doğruluğu ispatlanmıştır.
Chen ve arkadaşları (2000) yaptıkları çalışmada, amorf polimerlerdeki artık gerilmeler modeli sonlu farklar metodu kullanaraktan çözülmüştür. lk aşamadaki hızlı

7 değişkenler yarı nümerik prosedür adapte edilerekten soğutma aşamasınca olan termal artık gerilme modelindeki artan integral hesabı hesaplanmıştır.
Tang ve arkadaşları (1997) yaptıkları çalışmada, çok kaviteli enjeksiyon kalıplarının optimum soğutma sistemi tasarım için bir metot sunmuştur. Enjeksiyon kalıbı ve parça taslağı tasarlandıktan sonra bu metot soğutma sisteminin taslağını optimize eder. Optimizasyon değişkenleri ise soğutma kanallarının ölçüsü konumu ve soğutucunun akış oranı alınmıştır. Kalıp soğutma tasarımı nonlineer kısıtlamalı optimizasyon problemi olarak modellenmiştir. Bu problem için Amaç fonksiyonu bu tüm kavitelerdeki sıcaklık değerlerinin ve parçanın ortalama sıcaklığının bir fonksiyonunu minimize etmek olarak düşünülmüştür. Bu kısıtlamalı optimizasyon problemi Powell conjugate direction ve penaltı fonksiyon metodu kullanarak çözülmüştür. Amaç fonksiyonu sonlu elemanlar analizi kullanaraktan hesaplanmıştır.
Dubay ve Bell (1998) yaptıkları çalışmada, plastik parça imalatında soğutma süresinin tahmin edilmesi ve soğutma sıcaklık dağılımı parça kalitesi ve ürün maliyetini için önemi vurgulanmıştır. Burada silindirik şekilli plastik parçalar için enjeksiyon kalıbının soğutma zamanı araştırılmıştır. Nümerik bir metot formülize edilmiştir. Bu formül polimer sıcaklığına tamamen bağlı olan bir enerji denklemidir. Bu nümerik metottan elde edilen soğutma süresi deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında oldukça iyi sonuçlar olduğu gözlenmiştir. Bu modelle tahmin edilen soğutma süresi sabit polimer özellikleri kullanan enerji denkleminden elde edilen soğutma süresinden oldukça kısa olduğu görülmüştür. En iyi soğutma süresi Ballman ve Shusman tarafından kullanılan ve parça kalınlığı 3mm modelle elde edildiği vurgulanmıştır.

8

3. KURAMSAL TEMELLER

3.1. Isı Geçişi
Isı geçişi, sıcaklık farkından dolayı sistem ve çevresi, yada maddeler arasında meydana gelen enerji akışını araştıran bir bilimdir. Madde alış verişi olmaksızın sadece sıcaklık farkından dolayı meydana gelen bu enerji geçişi, ısı geçişi olarak tanımlanır. Termodinamiğin ikinci kanunun sonucuna göre; ısı sıcak bir sistemden daha soğuk bir sisteme doğru kendiliğinden akar. Termodinamik, bu ısı geçişinin nasıl ve ne hızda olduğunu açıklamaz. Çünkü termodinamikte zaman bir değişken olarak ele alınmaz. Termodinamik denge durumundaki sistemler ile ilgilenir. Geçen ısı doğrudan doğruya ölçülemez ve gözlenemez, ama meydana getirdiği tesirler gözlenebilir ve ölçülebilir. Isı geçişi bilim dalı, termodinamiğin birinci ve ikinci, kütlenin korunumu ve
Newton’un ikinci hareket kanunlarına ilave üç özel kanun yardımı ile, ısı geçişi olayının yapısını inceleyerek, ısı geçişini etkileyen büyüklükleri belirler ve bu büyüklükler arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak ifade eder. Çözüm yöntemi olarak da analitik, sayısal, deneysel ve benzeşim yöntemlerini kullanır. Isı geçişi üç şekilde meydana gelmektedir.
Bunlar;
1. Isı iletimi (Kondüksiyon)
2. Isı taşınımı (Konveksiyon)
3. Isı ışınımı (Radyasyon)
Herhangi bir ısı geçişi olayı; bu üç şeklin birisi ile, herhangi ikisi ile yada üçü ile birlikte meydana gelebilir. Genel olarak katı cisimlerde, ısı enerjisinin serbest elektron hareketiyle bir molekülden yada atomdan diğerine geçmesi ile meydana gelen ısı geçişine ısı iletimi, sıvı ve gazlarda ısı enerjisinin, moleküllerin hareketleri sonucu nakledilmesi ile oluşan ısı geçişine ısı taşınımı ve katıların, sıvıların ve gazların ısı enerjisini elektro manyetik dalgalar şeklinde yayınladıkları veya yuttukları ısı geçiş şekline de ısı ışınımı denir. Şekil 3.1.a’da gösterildiği gibi, yüzey sıcaklıkları farklı katı

9 cisim içinde iletimle ısı geçişi, (b)' de sıcaklıkları farklı yüzey ve akışkan arasında taşınımla ısı geçişi ve (c)' de iki yüzey arasında ışınımla ısı geçişi meydana gelmektedir.

Şekil 3.1. letim, taşınım ve ışınım ile ısı geçiş şekilleri.
3.1.1. letim le Isı Geçişi Ve Fourier Isı letim Kanunu
Bir cisim içinde sıcaklık basamağı meydana geldiğinde, yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa doğru enerji akışı meydana gelir. Bu cisim katı, sıvı ve gaz olabilir. Sıvı ve gazlarda atom ve moleküllerin hareket etmeksizin bir birbirlerine teması sonucu sıcaklık farkından dolayı, ısı enerjisinin geçmesi de ısı iletimi ile gerçekleşmektedir. letim ile geçen ısı enerjisini ilk ifade eden J. B. Fourier olduğundan, bu ifadeye
Fourier ısı iletim kanunu denir. Bu kanuna göre, Şekil 3.2’deki gibi, içinde sıcaklık değişimi olan bir boyutlu bir levha göz önüne alındığında, birim alandan iletim ile geçen ısı miktarı, ısının geçiş yönündeki sıcaklık gradyanı ile orantılıdır. Buna göre,
QX
dT olur. Orantı sabiti konulduğunda
≈
Ay dx Şekil 3.2. Bir boyutlu ısı iletimi.

10

QX = −k s Ay

dT dx (3.1.)

bağıntısı elde edilir.
Bu bağıntı ilk olarak 1822'de Fransız bilim adamı J.B. Fourier tarafından bulunduğu için, Fourier ısı iletim kanunu adını alır. Bu formülde:
Qx

:Birim zamanda geçen ısı miktarı, [W]

Ay

:Isı geçişi yönüne dik yüzey alanı, [m2]

Ks

:Isı iletim katsayısı, [W/m2K]

dT dx :Isı geçişi yönündeki sıcaklık gradyanı, [K/m]

(-)

:Eksi işareti ısı geçişi düşük sıcaklığın yönüne doğru olduğundan geçen ısı

miktarı Qx 'i pozitif yapmak için konulmuştur.
3.1.1.1. Isı iletim katsayısı
Isı iletim katsayısı (k), birim kalınlıktaki bir cismin, birim yüzeyinden birim zamanda, cismin iki yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının 1°C olması halinde geçen ısı miktarıdır. Isı iletim katsayısı her madde için farklı değerlerde olup, malzemenin bileşimine, gözenekli olup olmamasına, malzeme içindeki neme, ısının geçtiği yöne ve benzeri fiziksel ve metalurjik etkenlere bağlı olarak değişmektedir. Bir cismin ısı iletim katsayısının, her yönde aynı olduğu cisimlere izotrop cisim denir. Isı iletim katsayısının birimi SI birim sisteminde [W/mK] dir. Uygulamalarda [kcal/mh°C] birimi de kullanılmaktadır. 1 kcal/mh°C, 1,163 W/mK' e eşittir. Maddelerin fiziksel ve metalurjik özelliklerinin, ısı iletim katsayısına etkileri için aşağıdakiler söylenebilir.
•

Saf metallerde ısı iletim katsayısı sıcaklık arttıkça azalır.

•

Alaşımlarda ve yalıtım malzemelerinde ısı iletim katsayısı, sıcaklık arttıkça artar.

•

Isı yalıtım malzemelerinde yoğunluk ve sıcaklık arttıkça ısı iletim katsayısı artar.

•

Gazlarda sıcaklık arttıkça gaz moleküllerinin hareketi arttığından dolayı ısı iletim katsayısı artmaktadır.

•

Sıvılarda sıcaklık arttıkça, çoğu sıvının ısı iletim katsayısı azalmakla birlikte bazı sıvılarınki artmaktadır. Suyun ısı iletim katsayısı, suyun sıcaklığı yaklaşık
140°C'a ısıtılıncaya kadar artmakta daha sonra azalmaya başlamaktadır.

•

Saf bir maddenin ısı iletim katsayısı, eğer içerisine başka bir bileşen ilave

11 edilirse azalır.
•

Nem, genellikle bütün malzemelerin ısı iletim katsayısını arttırır.
Isı iletim katsayısı arttıkça ısı geçişi artmaktadır. Isı geçişinin iyi olmasının

istenildiği durumlarda ısı iletim katsayısı yüksek olan malzemeler, ısı geçişinin azaltılması istenildiği durumlarda ise, ısı iletim katsayısı küçük olan ısı yalıtım malzemeleri kullanılmaktadır. Isı yalıtım malzemelerinin (cam yünü, strapor, cüruf yünü v.b.) ısı iletim katsayıları yaklaşık 0,03 ile 0,08 W/mK arasındadır. Örneğin cam yününün ısı iletim katsayısı 0,045 W/mK dir. Isıyı en iyi ileten metallerin ısı iletim katsayıları Tablo 3.1’de verilmiştir. Örneğin saf demirin k=10 W/mK, kazan sacının k=52 W/mK dir. Tablo 3.2’de kıyaslama yapabilmek için gazların, sıvıların ve katıların ısı iletim katsayılarının yaklaşık mertebeleri verilmiştir.
Tablo 3.1. Isıyı en iyi ileten bazı melallerin 25 °C taki ısı iletim katsayıları.
Metaller
Gümüş
Saf bakır
Ticari bakır
Altın
Alüminyum

k (W/mK)
410
395
372
310
229

Tablo 3.2’den anlaşıldığı gibi ısıyı en çok saf metaller iletmekte bunlardan sonra alaşımlar, sıvı metaller, su, yağlar ve gazlar gelmektedir. Görüldüğü gibi gazlar ısıyı en az ileten maddelerdir. Buradaki sıvı metaller, sodyum ve potasyum gibi alkali metallerin sıvı fazlarını içermektedir.
Tablo 3.2. Çeşitli maddelerin ısı iletim katsayılarının mertebeleri.
Maddeler

Isı iletim katsayısı k, (W/mK )

Gazlar

0,002-0,2

Yağlar

0,1 - 1

Su

0,5 - 0,7

Sıvı metaller

10 – 100

Katılar (metal olmayan)

0,03 - 3

Katılar (alaşımlar)

20 -200

12

3.1.1.2. Isı Geçişi Problemlerinde Yapılabilecek Kabuller
Çoğu zaman, ısı geçişine birçok değişken etki ettiğinden, problemin çözümünü tam olarak yapmak hemen hemen imkansızdır. Bu gibi durumlarda bazı kabuller yapılıp, problem basite indirgenerek çözülür. Bu kabuller bilgi ve tecrübeye göre yapılmalıdır.
Başlıca yapılabilecek kabuller aşağıda belitritlmiştir:
1) Cismin termofiziksel özelliklerinin sabit olup olmadığı,
2) Isı geçişinin kaç boyutlu olduğu; Örneğin;
Bir boyutlu ki boyutlu
Üç boyutlu
3) Cismin içinde sıcaklık dağılımının olup olmadığı,
4) Cismin geometrisinin belirlenmesi; Örneğin;
Düzlem duvar (levha)
Silindirik yüzeyler
Küresel yüzeyler
5) Isı geçişinin zamana bağlı olup olmadığı; Örneğin;
Sabit rejim hali (Devamlı rejim, Kararlı rejim)
Zamana bağlı rejim hali (Geçici rejim, Kararsız rejim)
6) Cismin içinde ısı üretiminin olup olmadığı hal [Halıcı, 2001].

13

3.2.

Sonlu Farklar Yöntemi ile Isı letimine Sayısal Çözümler

Pratikte rastlanan endüstriyel problemlerde katı cismin şekli ve sınır şartları bazen karmaşık olabilir ve analitik çözümlerin uygulanmasına imkan tanımaz. Örneğin, bir türbin kanatçığının sınırları koordinat eksenlerine paralel olmadığından belli analitik yöntemler ile sıcaklık dağılımını bulmak için tam bir çözüm verilemez. Böyle bir durumda, katı cismi idealize edip mevcut analitik yöntemlerden birisi uygulanarak problemin çözümü mümkün olabilir. Katı cismin şekil ve sınır şartlarının karmaşık olduğu durumlarda, ısı iletimi problemlerini çözmek için yaklaşım yöntemleri kullanılır.
Karmaşık şekilli katı cisimlerde ısı iletimi problemlerinin etüdü için en uygun yöntem sonlu farklar yöntemidir. Makine elemanlarının bir çoğu karmaşık geometrilere sahiptir.
Bu elemanlar içerisinde ısıl gerilmelerin hesabı, önce sıcaklık dağılımının bulunması ile mümkündür. Bilgisayarların kullanmasıyla, sonlu farklar yöntemi ile çözümlerin önemini artırmıştır.
3.2.1.

Sürekli Rejimde Formülasyon Ve Çözüm

Diferansiyel Denklem : Isı iletimi problemlerinin sonlu farklar yöntemi ile formülasyonunda temel prensip, sürekli sıcaklık dağılımını gösteren diferansiyel denklemi, katı cisim içerisinde belirli noktalarda sıcaklık dağılımını sağlayan sonlu farklar denklemi cinsinden yazmaktadır. ki boyutlu kartezyen sistemlerde:
Katı cisim içerisinde Şekil 3.3’de gösterildiği gibi x ve y yönünde bir kafes meydana getirilir. ki boyutlu ısı iletiminin sürekli rejimde diferansiyel denklemi ∇ 2 =

1 ∂T genel a ∂t

denkleminden;
∂ 2T ∂ 2T
+
=0
∂x 2 ∂y 2

(3.2)

olarak yazılır. Bu denklemi sonlu farklar cinsinden yazabilmek için bazı yöntemler vardır. Bunlardan bir tanesi türevlerin (sıcaklık basamaklarının) ayrı ayrı sonlu farklar cinsinden ifade edilmesidir. Şekil 3.3.(b)’de gösterilen m,n noktasında türevi, ileri sonlu fark cinsinden;

dT dx 14
∂T T ( x + ∆x, y ) − T ( x, y )
≈
∂x
∆x

(3.3.)

olarak yazılır. Şekil 3.3.b’de görüleceği gibi, x istikametinde ∆x artımlarının sayısını m, y istikametinde ∆y artımlarının sayısını da n ile gösterirsek (3.3) türevi

T ( x + ∆x, y ) − T ( x, y ) Tm +1,n − Tm ,n
 ∂T 
≈
=


∆x
∆x
 ∂x  m +1 / 2,n

(3.4.)

ve geri fark cinsinden ise

Tm ,n − Tm −1,n
 ∂T 
≈


∆x
 ∂x  m −1 / 2,n olarak yazılabilir.

Şekil 3.3. Sonlu farklar kafesi.

(3.5)

15

kinci türevin tarifinden,

∂ 2T ise merkezi fark cinsinden aşağıdaki şekilde ifade
∂x 2

edilir.


∂ 2T
1  ∂T 
 ∂T 
≈
−





∂x 2 ∆x  ∂x  m+1 / 2,n  ∂x  m −1 / 2,n 



(3.6)

(3.4) ve (3.5) değerleri (3.6) ifadesinde yerlerine konursa;

∂ 2T Tm +1,n − 2Tm ,n + Tm −1,n
≈
∂x 2
(∆x )2

(3.7)

elde edilir. Benzer şekilde,

∂ 2T Tm ,n +1 − 2Tm ,n + Tm ,n −1
≈
∂y 2
(∆y )2

(3.8)

yazılır. Hesapları kolaylaştırmak için ∆x = ∆y seçilir. Eşitlik (3.7) ve (3.8) ifadeleri eşitlik (3.2) diferansiyel denkleminde yerlerine konursa ve ∆x = ∆y seçilirse;

Tm +1, n + Tm −1,n + Tm , n −1 + Tm , n −1 − 4Tm ,n = 0

(3.9)

elde edilir.
(3.9)’daki sonlu farklar yöntemi, sıcaklığın x, y, z ve zamanın fonksiyonu olması halinde de uygulanır.
Problemin fiziki yönünü öğretmesi bakımından, boyutları ∆x, ∆y, b olan sisteme, genel ve özel kanunları uygulanarak (3.9) denklemi tekrar elde edilebilir. çerisinde ısı üretimi olmayan Şekil 3.3.b’de gösterilen hacimsel elemana, termodinamiğin birinci kanununu

dE . .
= Q − W Fourier ısı iletimi kanunu ile beraber dt uygulanrısa; örnek olarak, m, n noktası ile m, n-1 noktası arasında ısı iletimi için,
Fourier ısı iletimi Kanunundan;

16

Q = λ∆yb

Tm , n −1 − Tm ,n
∆x

yazılır. Diğer üç nokta için de benzer ifadeler yardımı

ile elemana termodinamiğin birinci kanununu uygulanması sonucu;

λ∆yb

Tm−1,n − Tm, n

+ λ∆xb

∆x
Tm,n −1 − Tm,n
∆y

+ λ∆yb

=0

Tm+1,n −Tm, n
∆x

+ λ∆xb

Tm, n +1 − Tm,n
∆y

(3.10)

elde edilir. Katı cisim içerisinde ısı üretiminin olmadığı varsayılır. Isı üretimi varsa ve şiddeti q (W/m3) ise sol tarafa q, ∆x, ∆y ,b terimlerinin ilavesi gerekir.

Katı cismin homojen ve izotropik olduğu, ∆x = ∆y , ve b = 1 varsayılırsa (3.10) ifadesinden (3.9) ifadesi tekrar elde edilir. Kafes içerisinde her kesim noktası için (3.9) denklemi tekrar yazılır. Problem, elde edilen bu denklem takımının aşağıda belirtilecek sınır şartları altında çözümüdür. Analitik çözüm ile, sayısal çözüm arasındaki esas fark, birincisinde sıcaklığın katı cisim içerisinde her noktada, ikincisinde ise yalnız seçilmiş noktalarda, yani kafes içerisinde kesim noktalarında geçerli olmasıdır.
Sınır şartları: ki boyutlu sistem için (3.9)’daki denklem katı cismin içerisinde,

kafesin her kesim noktası için geçerlidir. Sınırlara yaklaştıkça, sınır sıcaklıklarının hesabı için sınır şartlarının bilinmesi gerekir. Şimdi sınır şartlarının sonlu farklar cinsinden nasıl yazılacağı incelenirse:

17

Şekil 3.4. Konveksiyon sınır şartı.
a) Akışkan sıcaklığının ve film katsayısının verilmiş olduğu sınır: Şekil 3.4’de

verilmiş olan sisteme termodinamiğin birinci kanununu, Fourier ısı iletimi ve
Newton'un soğuma özel kanunları ile beraber uygulanırsa;

λ ∆ yb

+λ

T m −1, n − T m , n
∆x

+ λ

∆ x T m + 1, n −T m , n b 2
∆y

∆x Tm, n −1 − Tm,n b + αb∆y(T∞ − Tm, n ) = 0
2
∆y

(3.11)

elde edilir, b, katı cismin üçüncü boyuttaki uzunluğunu göstermektedir. Eğer ∆x = ∆y , b = 1 ve katı cismi homojen ve izotropik kabul edilirse (3.11) denklemi;

1
(2Tm−1,n + Tm,n+1 + Tm,n−1 ) + α∆x T∞ − Tm,n  α∆x + 2  = 0


2
λ
 λ


(3.12)

olur. (3.12) denklemi, belirtildiği gibi ancak düzlem bir yüzeyde konveksiyon sınır şartı olduğu zaman uygulanır ve Tm,n yüzey sıcaklığı bu ifadeden hesaplanır. Eğer Şekil
3.5’de gösterildiği gibi sınır bir köşeden ibaret ise, termodinamiğin birinci kanunu ile

18 özel kanunları Şekil 3.5’de işaretlenmiş olan sisteme uygulanırsa aşağıdaki denklem elde edilir:

1
(2Tm,n−1 + Tm +1,n ) − 1 + α∆x Tm,n + α∆x T∞ = 0

 λ  λ 2


(3.13)

Her iki tarafından konveksiyon ısı transferine maruz köşelerde

Tm , n

sıcaklığı

eşitlik (3.13)’den ifadesinden hesaplanır.

Şekil 3.5. Köşe için konveksion sınır şartı.
b) Sınır Sıcaklığı: Sınırda sıcaklıklar verilmiş ise, bu sıcaklıklar aynen kullanılır.
c) Yalıtılmış Sınır: Şekil 3.6’da gösterilen sisteme termodinamiğin birinci kanunu

dE . .
= Q − W ile Fourier ısı iletim özel kanunu uygulanırsa; dt Tm,n +1 + Tm,n −1 + 2Tm −1,n − 4Tm ,n = 0 elde edilir. Sınır yalıtıldığma göre m,n noktasında

(3.14)

∂T
= 0 olmalıdır. Yani sınırda
∂x

simetri mevcut olmalıdır. O halde sol taraftaki m-l,n noktasındaki sıcaklığın, sağda m-,n

19 noktasında simetriğinin bulunduğu varsayılır. O zaman denklem (3.10) dan (3.14) denklemi doğrudan doğruya da yazılabilir.

Şekil 3.6. Yalıtılmış sınır şartı.
d) Sınır ısı akısı: Sınırda ısı akısı verilmiş ise (3.11) denkleminde son terim

yerine q w b∆y yazılır. Burada q w sınırda verilmiş ısı akısıdır.
e) Eğri sınırlar : Sonlu - farklar yönteminin esas faydası karmaşık geometrik şekilleri, hata

katı

cisimler

içerisinde

sıcaklık

dağılımının

bulunmasında

kullanılabilmesidir. Eğer katı cismin sınır yüzeyleri koordinat eksenlerine paralel ise ve sınır şartları basit sınır şartları ise, o zaman analitik yöntemlerle sıcaklık dağılımı bulunur. Fakat Şekil 3.7’de gösterilen bir katı cisim için analitik yöntem ile sıcaklık dağılımını bulmakimkansızdır. Böyle bir durumda eğri kenarlı kareleri düz kenarlı karelere yaklaştırarak bundan önceki yazılan denklemler yazılabilir. Fakat gerçek sınır için daha doğru bir çözüm aşağıdaki şekilde elde edilir. ki boyutlu ısı iletimi varsayımı ile (3.9) denklemi katı cismin iç noktaları için geçerlidir. Fakat sınıra yakın olan noktalar için yeni denklemler elde etmek gerekir.
Şekil 3.7’de verilmiş olan örnek, yöntemin prensibini göstermesi bakımından yeterlidir.
Şekil 3.7b’de sınıra yakın m,n noktası etrafındaki bölge gösterilmiştir. Sınır üzerinde

20 her noktada sıcaklığın verildiği varsayılırsa: Boyutları  ∆x + η∆x  ve  ∆y + ξ∆y  olan




 2

2 

 2

2 

elemana termodinamiğin birinci kanunu ve Fourier ısı iletim kanununu uygulanırsa:

Şekil 3.7. Eğri sınırlar.

21

λ

(1 + η )∆x  Tm , n +1 − Tm , n  + λ (1 + η )∆x  Tm, n −1 − Tm, n 





+λ

2







∆y




2

ξ ∆y




(1 + ξ )∆y  Tm −1, n − Tm , n  + λ (1 + ξ ) ∆y  Tm +1, n − Tm , n  = 0




2




η ∆x




2




∆y




eğer ∆x = ∆y ve katı cisim homojen ve izotropik ise

2
2
2
2
Tm ,n+1 +
Tm +1,n +
Tm ,n −1 +
T
(1 + ξ )
(1 + η ) ξ (1 + ξ ) η (η + 1) m−1,n

2 2
−  + Tm ,n = 0 (3.15)
η ξ 



elde edilir. Katı cismin üçüncü boyuttaki uzunluğu birim kabul edilmiştir. Denklem
(3.15), m,n noktasını çevreleyen iki kolun, eğri sınır tarafından kısa kesilmesi halinde uygulanır. Bu kollardan yalnız birisi kısa kesilirse (3.15) ifadesi yine uygulanır; fakat burada ξ = 1 dir. η = 1 ve ξ = 1 ise (3.15) denkleminden denklem (3.9) elde edilir
[Kakaç, 1998].

22

3.3. Plastikler
Oldukça yeni olan plastikler, günümüzde gerek miktar gerekse çeşit bakımından büyük gelişme göstermektedirler. Hafif, kolay işlenebilir, korozyona karşı dayanıklı, iyi elektrik ve ısı yalıtkanlığına, iyi bir yüzey kalitesine ve görünüşe sahip polimerler, makine, uçak, elektrik, elektronik, ev aletlerî gibi sanayinin hemen hemen bütün dallarında gün geçtikçe daha çok kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra, tekstil, mobilya ve inşatlarda, kaplama ve sentetik yapıştırıcı olarak kırtasiye ve ambalaj malzemesi yapımında ve di ğer birçok alanlarda ucuzluk, dayanıklılık ve kolay işlenebilme özelliklerinden dolayı çok kullanılmaktadır. Ayrıca insanların dokuları ve organları arasında plastikten yapılan yapay doku ve organlar gittikçe daha çok kullanılmaktadır [Akkurt,1991].
3.3.1. Plastiklerin Tanımlanması

Moleküllerin kullanılmasına dayanan, ısı ve basınç etkisiyle kalıba dökülerek, fışkırtılarak veya akıtılma yollarıyla biçimlendirilebilen yapay organik maddelerdir.
3.3.2. Plastiklerin Elde Edilmeleri ve Genel Özellikleri

Daha çok petrol, belirli ölçüde de kömür ve diğer kaynaklara dayalı olan plastik üretiminde tepkime yürüdükçe, başlangıç maddelerinin özellikleri bu süreçte yavaş yavaş de ğişir. Polimerleşme sona erince de başlangıç maddelerinden tamamen farklı yeni bir ürün oluşur. Örnek olarak etilen gazından katı bir plastik olan polietilenin elde edilmesi gösterilebilir [Yaşar,2001].
Plastikler en son ortaya çıkan malzeme gruplarından olmasına ra ğmen, günlük hayatımıza en fazla giren malzemelerden birisidir. Kısa sürede yaygınla ş malarının ve ekonomik önem kazanmalarının nedeni olarak plastiklerin özelliklerinin ve çe şitlerinin çok geni ş bir aralıkta de ği ş mesi gösterilebilir.

23

Plastiklerin tipik özellikleri aşağıda verilmiştir:

• Özgül a ğırlıkları azdır.
• Çok çe ş itli mekanik özelliklere sahiptirler.
• Kolay şekil verilebilir ve kolay iş lenebilirler.
• Katkı maddeleri ile özellikleri de ği ştirilebilir.
• Isı ve elektrik iletkenlikleri düş üktür.
• Saydamdırlar.
• Korozyona ve kimyasal maddelere karş ı dayanıklıdırlar.
• Yeniden i şlenip kullanılır hale getirilebilirler.
• Ucuz bir ş ekilde üretilebilirler [Akyüz, 2001].
Plastiklerin genel özellikleri aşağıda verilmiştir:
a) Plastiklerin Görünüşü : Plastiklerin çoğu renksizdir. Bu yüzden istenilen

rengi elde etmek için renk verici maddeler kullanılır. Pigmentlerle opak görünüş elde edildiği gibi, çözünür organik boyalarla-şeffaf bir görünüş de elde edilebilir.
b) Plastiklerin Yüzey Sertliği : Plastik malzemelerin bir dezavantajı,

yüzeylerinin yumuşaklı ğı ve çizilmeye karşı direncinin az olmasıdır. Plastikler cam, seramik ve metallere göre daha az serttirler. Opak, renklendirilmiş plastikler, yüzeyi boya ile kaplanmış plastiklerden daha serttir.
c) Plastiklerin Yoğunluğu : Plastik malzemelerin yo ğunlukları, di ğer ço ğu

malzemelerin yo ğunluklarından daha azdır. Plastiklerin yoğunluğu 0,8~2,5 g/cm arasındadır. Bundan

dolayı

ağırlığın

önemli

olduğu

yerlerde

3

plastikler

kullanılmaktadır.
d) Isısal Özellikler : Ço ğ u plastikler geni ş bir sıcaklık aralı ğ ında yumu şama

gösterirler. Plastiklerin önemli b i r ısısal özelliği ısı iletkenliğidir. Genellikle plastiklerin ısı iletkenliği düşüktür. Plastiklerin

ısıl

iletkenliklerinin

dü ş ük

olmasından dolayı, sürtünme veya tekrarlanan gerilmelerin sebep olduğu sıcaklık büyümesi, malzeme içerisinde ısı birikmesine neden olur. Bu olay ı s ı l yorulmaya yol açar. Isıl yorulmayı azaltmak için, plastik malzemelere katkı maddeleri

24 ilave edilir. Bu amaçla en çok kullanılan katkı maddeleri metal tozları veya çe ş itli elyaflar, katkılı plastiklerin ı s ı l iletkenlikleri en az 10 kat daha yüksektir.
Genellikle termoplastikler yük uygulanmadı ğ ı zaman (kendi a ğırlıkları altında)
65-120°C da, bazı çeşitleri ise 260°C gibi yüksek sıcaklıklarda bozulurlar. Bu yüzden yüksek sıcaklıklarda düşük bir yük altında kullanılmalıdırlar. Termosetler daha sert ve ısıya daha dayanıklıdırlar. Sıcaklık artarsa belirli bir sıcaklı ğa kadar sert kalırlar fakat

yüksek

sıcaklıklarda

kömürle ş ir

bozulurlar.

Genellikle

termosetler I50°C~230°C arasındaki sıcaklı ğ a devamlı maruz kalabilirler. Bazı özel termoset çe ş itleri 260°C ye kadar dayanabilir. Asbest ve cam dolgu gibi dolgu malzemeleri plastiklerin ısıl dirençlerini artırır.
e) Kimyasal Özellikler : Plastikler, metal malzemelere göre kimyasal

alanlara daha dayanıklıdırlar. Genellikle termoplastikler zayıf asit, alkali ve tuzların sulu çözeltilerinden etkilenmezler, örne ğ in polietilen ve polipropilen asit depolama kabı imalinde kullanılmaktadır. Termoplastikler i n ço ğu organik solventlerin etkisi altında çözünme veya şi ş me gösterirler ve kuvvetli asit veya alkalilerden kimyasal olarak etkilenirler.
Termosetler, termoplastiklere göre kimyasal çevreye daha az duyarlıdırlar.
Kimyasal çevre i l e birlikte gerilmenin etkisi, plastik malzemenin yüzeyinde gerilmenin konsantre oldu ğu zayıf bölgeler olu şturur. Örne ğin, e ğilme ve benzeri gerilmeler malzeme yüzeyinde çatlaklara sebep olur. Kimyasal madde bir çatlak içine sızar ve kimyasal etki yaparak bozunmayı ba ş latır.
Polimerlerin

kimyasal

dirençleri

reaktif

maddenin

cinsine

ve

konsantrasyonuna, polimerik yapıya, sıcaklı ğ a, uygulanan gerilmeye, yüzey pürüzlü ğüne ve morfolojisine ba ğlıdır. Kısa süreli polimer kimyasal çevre etkile şmeleri, çekme deneyleriyle ve uzun süreli etkileşmeler ise sürünme deneyleriyle belirlenirler.
f) Alevlenme (yanma) Özellikleri : Plastikler aleve karşı çok hassastırlar.

Genellikle termoplastiklerin çoğu alevle veya aşırı ısı i l e temas ettikten sonra kullanılmaz hale gelirler. Bir çok plastik, alev uzaklaştırıldıktan sonra yanmaya devam etmez. Bir plastik malzemenin alevlenme kabiliyeti ölçülebilir, fakat genellikle bu özellik yanmanın özel şartları i l e i l g i l i birçok faktöre ba ğ lıdır.

25
Örne ğin, plastikle ş tirici ihtiva etmeyen, katı PVC, alev uzaklaştırıldı ğında kendi kendini söndürür. Halbuki plastikle ştiricisiz köpük PVC havada yanmaya devam eder.
g)

Hava

Etkisiyle

Bozulma:

Polimerlerin

zamanla

yıpranmasına

malzemenin kimyasal bozulması neden olmaktadır. Bu olay bir veya birçok faktörün etkisi altında meydana gelmektedir. Bunların, arasında en önemli olanlar termik, mekanik, fotokimyasal, radyasyon, biyolojik ve kimyasal faktörlerdir. Hava etkisiyle plastiklerin yıpranması; radyasyon, uçan parçacıkların meydana getirdi ğ i a ş ınma, ya ğ mur veya dolu erozyonu, ve hava kirlili ğinin kimyasal etkisinin bir neticesidir. Genelde i k l i m şartları plastiğin görünüşünü değiştirir, özellikle renginin solmasına veya bozulmasına neden olur
h) Elektriksel Özellikler: Elektriksel özellik bakımından en önemli

faktör elektriksel iletkenliktir. Genelde plastiklerin elektrik i l e t kenlikleri zayıftır. Polimeri yapısında zincirlerin sert ve bükülmez olması, zincirlerin birbirini kuvvetli etkilemesi, yüksek kristal i n i t e ve yönlenme olayları, elektronların serbest hareketlerini engellemekte ve plastiklerin düşük elektrik iletkenli ğine neden olmaktadır. Elektrik iletkenli ğ ini ifade etmek için bunun tersi olan elektrik direnç terimi de kullanılmaktadır [Akkurt,1991].
3.3.3. Plastiklerin Sınıflandırılması

Plastik malzemeler termoset ve termoplastik olmak üzere iki gruba ayrılırlar:
Termoset malzemeler sıcaklık ve basınç uygulamak suretiyle kullanılırlar.
Malzeme kalıplandıktan sonra tekrar eski haline getirilemez. Termoplastikler ise kalıplandıktan sonra eski haline getirilebilir.
Kimyasal

reaksiyon,

malzemenin

kalıplanması

esnasında

veya

di ğ er

i şlemlerde sertle ş ir ve bu sertleş me artık sabitle ş mi ş tir. Çünkü kimyasal de ğ i ş im malzemeye ba ş ka bir özellik kazandırır ve eski halinden tamamen farklıdır.
Termoset plastikler kimyasal değişime uğradığı zaman bir daha kalıplama amaçlarında kullanılamazlar. 26
3.3.3.1. Termoset Malzemeler

Termoset plastikler geri dönüşümü olmayan, yani kalıplama esnasında kimyasal değişime uğrayarak özelliğini kaybeden plastiklerdir.
3.3.3.2. Termoplastikler

Bu malzemeler ısıtıldığı zaman kalıplanabilme ve soğutulduğu zaman da katılaşabilme yeteneğine sahiptirler. Termoset malzemelerde olduğu gibi kalıplama sırasında kimyasal bir değişikliğe uğramazlar. Kimyasal yapısı değişmez sadece fiziksel değişikliğe uğrar. Bu sebeple malzeme, toz haline getirilmek için tekrar ö ğütülebilir, ısıtılabilir ve kalıplanabilir [Erci,1985].
Tablo 3.3. Bazı Polimerik Malzemelerin Termal Özellikleri.
Polimer
ABS
ASETAL
SELÜLOZ ASETAL
PA 66
POL KARBONAT
POL ET LEN YÜKSEK Y.
POL ET LEN ALÇAK Y.
AKR L K
POL PROP LEN
POL STREN
PVC

Özgül Isı
(kj/kg.K)
1,40
1,45
1,51
1,67
1,26
2,30

letkenlik
(W/m*K)
0,12
0,23
0,25
0,25
0,19
0,49

Yoğunluk
(gr/cm3)
1,07
1,42
1,28
1,14
1,21
0,96

2,30
1,47
1,93
1,34
1,00

0,34
0,2
0,14
0,12
0,25

0,92
1,18
0,91
1,06
1,41

Bir parçanın kalınlığına, o parçadan istenilen mukavemete göre karar verilir.
Tablo 3.3’deki polimerik ve polimerik olmayan malzemelerin termal özellikleri verilmiştir. Bu tablodan görüleceği üzere metaller, cam ve katkı maddeleri polimerlerin özellikleri ile karşılaştırıldığında polimerlerin özgül ısısı yüksektir.
Genelde cam fiber, toz katkı maddeleri termoplastiğin çekme kuvvetini, sertliğini ve boyutsal dengesini gerçekleştirmek için katılır. Bunun sonucu olarak da karışım yapılmış kompozit plastiklerin ısıl kapasitesi de ana plastikten daha düşüktür. Erime sıcaklığı biraz yüksektir. Fakat bu karışımların ısı ihtiyaçları daha azdır. Daha da önemlisi, soğuma esnasında daha az ısının geri alınacak olmasıdır [Turaçlı, 2000].

27

3.4. Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi
3.4.1. Genel Bilgi

Enjeksiyon kalıplama yöntemi plastik parçaların üretiminde en önemli yöntemdir.
Bu yöntem, ham maddeyi tek bir işlem sonucunda mamule dönüştürebildiği için kütle üretimine uygundur. Çoğu durumlarda bitirme işlemlerine ihtiyaç duyulmaz.
Yöntemin önemli bir avantajı da karma ş ık geometrilere sahip parçaların otomatik hale getirilmiş bir işlemle tek bir aşamada elde edilebilmesidir. Enjeksiyon kalıplama ile üretilmiş parçalar günlük yaşamımızda oyuncak, otomotiv, beyaz e ş ya ve elektronik sektörlerindeki uygulamalarıyla bir çok yerde karşımıza çıkmaktadır.
Yöntemin en önemli elemanları kalıp ve enjeksiyon makinasıdır. Kalıp makina tarafından kapatılan en az iki parçadan meydana gelir. Her kalıp plastik malzemenin içine doldu ğ u ve parçanın son şeklinin verildi ği bir kalıp bo şlu ğ una sahiptir.
Makina ise plastik ünitesi ve kilitleme ünitesi ve kontrol ünitesi olarak üç temel kısımdan oluşur.
3.4.2 Kalıp

Kalıp, enjeksiyon kalıplama işleminin kilit elemanıdır. Bir veya daha fazla kalıplama boşluğuna sahip olan kalıp her parça geometrisine göre ayrı olarak yapılmalıdır. Bir enjeksiyon kalıbının yerine getirmesi gerekenler aşağıda belirtilmiştir:

•

Ergimiş malzemeyi kalıp boşluğuna veya boşluklarına iletmek

•

Ergimiş malzemeye parçanın son şeklini vermek

•

Ergimiş malzemeyi soğutmak

•

Bitmiş parçayı kalıptan çıkartmak.

Kalıbın yukarıda sayılan işlemleri yapan fonksiyonel grupları ise şunlardır:

•

Yolluk sistemi

•

Kalıp boşluğu

•

Soğutma sistemi

•

tici Sistemi

28
Bu fonksiyonel kısımlardan ayrı olarak kalıbın işlevini tam olarak yerine getirebilmesi için ek gereksinimler vardır. Kalıp, enjeksiyon makinasının plakalarına bağlanabilmelidir. Hem kalıp taşıyıcı plakalarının kapanmasını kolaylaştırmak, hem de plastik ünitesindeki silindirin ergimiş malzemeyi kalıp içine gönderen kısmının kalıbın girişine tam olarak oturmasını sağlamak için, kalıbın hareketli veya sabit tarafında merkezleme elemanlarına ihtiyaç vardır. Bu merkezlemeyi, sabit kalıp tarafında merkezleme burcu ve kalıp üzerindeki merkezleme elemanları yapar.
Kalıplanan parçayı şekillendirmenin yanı sıra kalıbın önemli bir görevi daha vardır. Bu görev üretilen parçanın kalıptan çıkabilmesidir. Bu ise kalıbın kolayca açılan, tam ve doğru olarak kapanabilen en az iki kısımdan meydana gelmesi ile mümkündür. Bunun için kalıp parçaları birbirlerine göre kılavuzlanmalıdır.
Parça geometrileri değişiklik gösterdiği için kalıp tasarımları da çok büyük de ği şiklikler gösterebilmektedir. Şekil 3.8’de bir enjeksiyon kalıbının şematik gösterimi ve ana elemanları yer almaktadır.

Şekil 3.8. Bir plastik enjeksiyon kalıbının şematik gösterimi.

29

3.4.2.1 Yolluk Sistemi

Yolluk sisteminin görevi plastik ünitesinden gelen ergimiş malzemeyi kalıp boşluğuna aktarmak veya eğer birden fazla kalıp boşluğu varsa bunlara dağıtmaktır.
Şekil 3.9’da yolluk sisteminin elemanları görülmektedir.

Şekil 3.9. Yolluk sisteminin elemanları.

Enjeksiyon işlemi suresince plastik ünitesinin lülesi kalıbın giriş kanalı ile kapalı bir şekilde temas halindedir ve ergimiş sıcak malzemeyi kalıp girişinin içine basar.
Birden fazla kalıp boşluğunun olduğu durumlarda, ergimiş malzeme ana yolluk kanalına ulaşır ve buradan da yolluklar ve kalıp boşluğu girişleri ile kalıp boşluklarına dolar. Kalıp boşluğu girişleri yolluklar ile kalıp boşluğunu çok küçük bir kesit ile birbirlerine bağlar. Bu kesitin küçük olmasının bir sebebi kalıplama işlemi sonucunda yolluklar parçadan ayrılırken kalan izin küçük olmasını sağlamak, bir diğer ise yolluklardan akarken, soğuyan ergimiş malzemenin sürtünmeyi arttırmak suretiyle bir miktar daha ısınmasını sağlamaktır.
Birden fazla kalıp boşluğunun olduğu kalıplarda yolluk sistemi, bütün kalıp boşluklarının aynı sıcaklık ve basınçta aynı anda dolmasını sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Aksi taktirde bir çevrimde üretilen parçalar farklı kalite ve özelliklerde olabilecektir. Giriş, birleşme hatlarının oluşmasını önleyecek veya minimize edecek şekilde yerleştirilmelidir. Birleşme

hatları,

kalıp

boşluğunun

birden

fazla

girişle

30 doldurulmasıyla veya akış ın etrafından dola şmak zorunda kaldı ğı engeller oldu ğunda meydana gelir. Eğer birleşme iyi olmazsa sonuçta birleşme hatları boyunca görünüşü bozan izler ve mekanik özelliklerde bir kötüleşme söz konusu olur.
Malzemede soğuma sırasında çekme meydana geleceği için eğer mümkünse girişin kalıplanan parçanın cidar kalınlığı en büyük olan bölgesine konulmasına dikkat edilmelidir. Çekmeleri kompanze edebilmek için enjeksiyondan sonraki safhada kalıp boşlu ğunun her yerine ilave ergimiş malzeme gönderilmelidir. Bununla beraber bu işlem sadece malzeme tamamen katılaşmadığı sürece yapılabilir. Bu yüzden kalın cidarlı bölgeler en son katılaştığından enjeksiyondan sonraki safhada en uzun süre buradan ergimi ş malzeme kalıp içine aktarılabilir. Bu yüzden de girişler buralara konumlandırılmalıdır. Di ğer göz önüne alınması gereken bir nokta da girişten akan ergimiş malzemenin akma yönüdür. Ergimiş malzeme direk kalıp boşluğunun içine açık bir hüzme şeklinde doldurulmamalı, bunun yerine girişteki emjeksiyon noktasının tam karş ısında bir duvar olacak şekilde veya akı ş, bir duvar boyunca olacak ş ekilde doldurulmalıdır. Eğer açık bir hüzme şeklinde malzeme girişi olacak olursa parçanın yüzeyinde görünür izler meydana gelir.
3.4.2.2. Kalıp Boşluğu

Kalıp boşluğu ergimiş malzemeyi yayar, onu şekillendirir ve kalıplanması istenen parçanın son şekline gelmesini sağlar. Kalıp boşlu ğu kalıplanması istenen parçanın negatif şeklinden ibarettir. Enjeksiyon kalıplama ile üretilen parçalar genellikle girintilerden oluşan karmaşık şekilli parçalardır. Bu girintilerin bir kısmı ancak maçalar ile oluşturulabilir. Bu tür durumlarda kalıp boşluğu kalıp kapandığında kalıplanacak parçanın geometrisini oluşturan ve maça olarak adlandırılan hareketli kalıp duvarlarından meydana gelir. Bu şekilde doğrusal veya dönerek hareket eden maçalar parçanın kalıptan çıkması için gereklidir.
Üretilen parçanın özellikleri hem kalıp tasarımına hem de işlem koşullarına bağlıdır. Yolluk sistemindeki ve kalıp boşluğundaki akma işlemi, parçadaki iç gerilmelerin olduğu kadar polimer makromoleküllerinin oryantasyonunu da etkiler.
Kavite içinde meydana gelen tüm bu olaylar parça kalitesini ve özelliklerini etkiler.

31

3.4.2.3. tici Sistemi

Bitmiş parçanın kalıptan çıkabilmesi için kalıp en az iki parçadan meydana gelir.
Bunun için, kalıp açılma çizgisi veya ayırma yüzeyi adı verilen bir hat boyunca açılır.
Bitmiş parça, açılmış kalıp içerisinden elle alınabilir ya da bir itici sistemi ile çıkartılabilir. Geometriye bağlı olarak iticiler pim veya halka şeklinde, kalıp içine yerleştirilmiş olup, kalıp açıldıktan sonra ileri doğru itilirler.
Bir enjeksiyon kalıbının her iki yarısı kapanmak zorunda oldu ğ u için birbirlerini tam olarak karşılamalıdırlar. Kalıp yarılarının doğru şekilde kapanmasını sağlamak için bir veya birden fazla kalıp elemanı kullanılır. Kalıp yarıları ergimiş malzemenin basınç altında kalıptan dışarı çıkmaması için sıkı şekilde kapanmalıdır.
Ancak diğer taraftan da kalıp boşluğu içindeki hava da, ergimiş malzeme kalıp boşluğu içinde akarken dı şarı çıkabilmelidir. Eğer bitmiş parça maçalarla elde edilecek girintilere sahipse kalıptan çıkarılması çok daha zordur. Bu durumda parça, kalıp ikiden fazla hareketli parçadan yapılmışsa kalıptan çıkarılabilir.
3.4.2.4. Soğutma Sistemi

So ğutma sisteminin görevi, ergimi ş malzemenin katıla şarak kalıptan çıkmasını sağlamaktır Soğutma işlemi hem parça kalitesini hem de soğuma zamanını etkilediği için çok önemlidir.
Termoplastiklerde ergimiş malzeme 200-300 °C arasındaki ergime sıcaklığından
50~110°C sıcaklığına soğutulmalıdır.
Malzemenin ergime sıcaklığından kalıptan çıkma sıcaklığına soğuması için geçen süre olan soğuma süresi, enjeksiyon işlemi çevrimi içinde büyük bir yer tutar ve bu nedenle de işlemin üretim maliyetlerine etkisi çok büyüktür.
Termoplastikler için kısa soğuma zamanları, parçanın kalıptan çıkma sıcaklığının yüksek olması kadar, düşük ergime ve kalıp duvarı sıcaklıklarının mümkün oldu ğu kadar yüksek olmasına da ba ğlıdır. Yine de üretilecek parçanın kalitesi bu sıcaklıklar için belirli sınırlar koyar. Bu sınırlamalar şunlardır;
• Düşük ergime sıcaklıkları kalıp boşluğunun dolması esnasında meydana gelen basınç kayıplarını arttırır ve birleşme hatlarının düşük kalitede olmasına neden olur.

32
• Düşük kalıp duvarı sıcaklıkları parçanın yüzey kalitesinin bozulmasınıa yol

açar.
• Eğer parçanın kalıptan çıkma sıcaklığı çok yüksek ise, itici pimler parçada

plastik deformasyona yol açabilir.
So ğutma sisteminden beklenen diğer bir özellik kalıp boşluğu içinde homojen duvar sıcaklığını sağlayabilmesidir.
Homojen soğutmanın anlamı soğutucunun girdiği ve çıktığı yerler arasında meydana gelen kalıp duvar sıcaklığı farkının minimum olmasıdır. Kalıp duvarı ile soğutma kanalları arasındaki homojen olmayan mesafelerden kaynaklanan kalıp duvarındaki sıcaklık farkları başka sorunlara da yol açabilir.
Soğuma zamanı en yüksek kalıp duvarı sıcaklığına göre saptandı ğından ve dahası kalıp duvarı sıcaklık farkları parçada kaliteyi düşüren çarpılmalara yol açacağından sabit duvar sıcaklığının elde edilmesi gereklidir.
Kalıp, soğutma sistemi tarafından soğutulur. Termoplastik kalıplar genellikte su ile soğutulurlar. Konvansiyonel sulu soğutma sistemleri 14~140°C arasında kullanılırlar ve e ğ er daha yüksek kalıp duvarı sıcaklıkları gerekli ise ya ğ kullanılmalıdır. 3.4.3. Enjeksiyon Makinesi

Makinenin ana kısımları:
3.4.3.1. Vidalı plastik ünitesi

Makine gövdesi üzerine yerleştirilen plastik ünitesi yukarıda bahsedilen şekilde hareket edebilir. Makine lülesi ve kalıbı ana girişi enjeksiyon safhası ve

enjeksiyondan sonraki safha da temas halinde olmak zorundadırlar.
Plastik ünitesinin lülesinin ana kalıp girişini çok fazla ısıtmasını engellemek, soğutulan kalıbın da ısıtılan lüleyi so ğutmasının önüne geçmek için, bu parçalar mümkün olduğu kadar aynı tutulmalıdırlar. Eğer lüle çok fazla soğursa, malzeme katılaşacak ve plastik ünitesini bloke edecektir.

33

Şekil 3.10. Vidalı Plastik Ünitesi.
3.4.3.2. Kilitleme Ünitesi

Bir enjeksiyon makinasının kilitleme ünitesi
• Kalıbı kapatmalı
• Enjeksiyon basıncına karşı kalıbı sıkı bir şekilde kapalı tutmalı
• Parçanın kalıptan çıkabilmesi için kalıbı açmalıdır.

Kilitleme ünitesi yatay bir pres olarak düşünülebilir. Bu ünite aşa ğıdaki kısımlardan oluşur;
• Sabit destek plakası
• Hareketli kalıp taşıyıcı plakası (Kilitleme tarafında)
• Sabit kalıp taşıyıcı plakası (Enjeksiyon lülesi tarafında)
• Hareketli tarafı hareket ettiren tahrik sistemi (Kilitleme tarafında)

ki ana parçadan oluşan kalıbın bir yarısı enjeksiyon lülesi tarafındaki taşıyıcı plakaya ba ğlanırken, di ğer yarısı eksenel olarak hareket eden hareketli kalıp taşıyıcısına bağlanır. Sabit destek plakası makina gövdesine bağlanmıştır ve sadece makinaya boyutları farklı kalıpların bağlanırken ayarlanabilmesi için eksenel olarak hareket edebilir.
Enjeksiyon süresince kalıp boşluğu içindeki basınç çok yüksektir ve bu basınç kalıbı açmaya çalışır. Bu açılmanın ve iki kalıp yarısı arasındaki boşluğa malzemenin akması ile oluşabilecek ve parçada ilave işlem yapılmasını gerektirebilecek çapak gibi

34 sonuçlarının önüne geçebilmek için, kilitleme ünitesi kalıbı yeterli büyüklükte bir kuvvetle kapalı tutmak zorundadır. Enjeksiyon makinasının bu kilitleme kuvveti, makina büyüklüğünü tanımlayan karakteristik bir değerdir. Enjeksiyon makinalarının kilitleme kuvvetleri 25-5000 ton arasında veya daha fazla olabilmektedir.
3.4.3.3. Kontrol Ünitesi

Enjeksiyon makinası kalıplama işleminin doğru olmasını sağlamak için, ciddi kontrol elemanlarını içeren büyük bir kontrol sistemine sahiptir. Aşağıdaki fiziksel değerler işlem süresince izlenmek zorundadır.
Plastik ünitesinin ve kalıbın sıcaklığı,
Plastik ünitesinin, vidanın ve kalıbın konumları,
Enjeksiyon süresince vidanın, kapanma süresince de kalıbın hızları,
Enjeksiyondan sonraki bekleme safhasındaki basınç, kilitieme ünitesi için ise doğru kilitleme kuvveti.
Kontrol sistemi sadece bu değerleri izlemek değil aynı zamanda tüm çevrimi koordine etmek zorundadır.
Modern makinalarda bu işlemler elektronik elemanlar yardımıyla yapılmaktadır.
Sıcaklık, konum, hız ve basınç gibi kontrol edilen büyüklükler termokupl, deplasman ve basınç transdüserleri gibi özel sensörlerle kaydedilir. Bu sinyaller daha sonra ana bilgisayarın anlayabileceği şekle çevrilir ve ana bilgisayara okutulur. Bu temel girdilere göre kontrol programı belirli işlemleri yaparak işlemi kontrol altında tutar. Örneğin plastik ünitesinin sıcaklığı çok düşük ise ısıtıcı elemanlara enerji gönderir veya eğer vida durma pozisyonuna gelmişse bir kontrol valfine kumanda ederek vidanın dönmesini durdurur.
3.4.4 Enjeksiyon Yönteminin Safhaları

Parçanın geometrisine ve malzemenin karekteristiklerine ek olarak enjeksiyon yönteminin bir bütün olarak kendisi de parçanın ve parça özelliklerinin üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Aşağıda enjeksiyon yönteminin tamamını oluşturan safhalardan kısaca bahsedilmiştir.

35
Enjeksiyon kalıplama yöntemi her biri kısmi olarak bir sonraki safhayı da kapsayan çeşitli aşamalardan oluşmuştur. Yöntemin nasıl işlediğini ve her safhanın parça kalitesini nasıl etkilediğini anlamak için bu safhalar kısaca anlatılmıştır.
1. Çevrim kalıbın kapanması ile başlar.
2. Makinanın plastik ünitesi lüle kalıbın yolluk burcuna dayanana kadar ileri

doğru hareket eder. Bu safha sıcak yolluk sistemli kalıplarda atlanabilir.
Konvansiyonel yolluk sistemlerinde ise makina enjeksiyon lülesi kalıbı ısıtmaması için enjeksiyon işlemi bittikten sonra geriye çekilmelidir.
3. Makina enjeksiyon lülesi ile yolluk burcunun teması sa ğlanır sa ğlanmaz,

plastik ünitesi basıncı arttırmaya başlar, artık enjeksiyon işlemi başlayabilir.
Bu safha parça boyutuna ve işlem sırasına göre birkaç saniye kadar devam edebilir. Enjeksiyon safhası süresince oluşan koşullar, kalite açısından parçanın bazı önemli karakteristiklerini etkiler.
4. Ergimi ş malzeme kavite duvarı ile temas eder etmez so ğudu ğu için

enjeksiyon safhası ile aynı anda başlar.
5. Tutma (ütüleme) basıncı safhası enjeksiyon safhasını takip eder. şlemin bu

safhası boyunca plastik ünitesi vidasının eksenel hareketi, kavite içine soğumadan dolayı meydana gelen çekmeyi kompanize etmek için, yeteri kadar malzemeyi kaviteye sokabilmak amacıyla yavaştır. Bu safha parçanın ağırlığını, boyut hassasiyetini ve iç yapısını etkilemesi açısından, yöntemin en önemli safhalarından biridir. Enjeksiyon ve tutma safhalarında plastik ünitesi kalıp ile temas halindedir.
6. Tutma basıncı safhasından sonra makina lülesi geriye çekilir. Plastik ünitesi

geri geldikten sonra bir sonraki çevrim için plastikleş me i şlemi başlar.
Ancak bu durum makina lülesinin plastik ünitesi geri geldikten sonra kapanabilir tip olması durumunda mümkündür. Eğer lüle açık tip bir lüle ise, plastikleşme süreci lüle yolluk burcuna temas edince başlar. Uygun seçilmiş olan bir makineda, plastikleşme safhası kalıbın soğuması tamamlanmadan önce biter. Pratikte bu faz parçanın cidar kalınlığına ve plastikleştirilecek malzemeye bağlı olarak tamamlanır. Eğer makinanın plastikleşme performansı yeterli değilse, çevrim zamanı plastikleşme zamanı tarafından belirlenir ve üretim

36 maliyetleri artar. Plastikleşme safhasını takiben parça yeterli mekanik kararlılığa ulaşana kadar soğutulur.
7. Enjeksiyon kalıplama çevriminin en son safhasında kalıp açılır ve parça

kalıptan çıkartılır. Bundan sonra artık bir sonraki çevrim başlar.
Tüm safhaların zamanları toplamından oluşan çevrim zamanı parça maliyeti açısından kritik bir önem taşır. Tüm safhaların sürelerinin mümkün olduğu kadar kısaltılabilmesi için belirli bir çaba gereklidir ve tüm makina ve kalıp hareketleri mümkün olduğu kadar kısa sürelerde gerçekleştirilmelidir [Alkaya,1998].

37

3.5. Unsur Tabanlı Modelleme Sistemi
Unsur tabanlı modelleme tasarımcıya modeli benzer şekil parçalarını kullanarak oluşturma imkanı sağlar. Bir katı model, eleman şekil varlıkları (noktalar, kenarlar ve yüzeyler, v.b.) hakkındaki bilgiye ek olarak şekil parçaları hakkındaki bilgiyi de dikkate alarak oluşturulur. Örnek olarak tasarımcı belirli bir yere belirli ölçülerde delik yap diyerek veya belirli bir yerde belirli bir ölçüde kesme yap şeklinde komutlar kullanarak işlev gerçekleştirebilir. Ve sonuçta ortaya çıkan katı model deliğin ve pahın nerede ve hangi ölçülerde olduğu hakkındaki bilgiyi içerir. Şekil parçaları unsur olarak adlandırılır ve bu unsurları kullanan modelleme aktivitesi unsur tabanlı modelleme olarak adlandırılır. Katı modelleme sistemlerinde desteklenen unsurlar topluluğu onun çoğu yaygın uygulamaları tarafından tanımlanabilir.
Çoğu unsur tabanlı modelleme sistemleri tarafından desteklenen popüler unsurlar, pah kırma, delik, kavis, cep ve benzeri gibi işleme unsurlarıdır. Bir delik matkaplama vasıtasıyla delinir, ve bir cep frezelemeyle oluşturulur. Bu yüzden işleme unsurların biçim, ölçü ve konum bilgisi ile bir teşebbüs bir katı modelden otomatik olarak işleme planlarını yürüterek yapılabilir.
Unsur tabanlı modellemede bir problem vardır ki o da bu modelleme sistemlerinin çoğu uygulamalar için bütün gerekli olan unsurları destekleyememesidir. Daha önce değinildiği gibi, her uygulama farklı unsurların ayarlanmasını zorunlu tutabilir. Bu problemi kavrayabilmek için çoğu unsur tabanlı modelleme sistemleri gerektiğinde unsur tanımlanabilecek bir dil destekler. Bir unsur tanımlandığında unsurların ölçüleri belirtilmiş parametreler tanımlanmalıdır. Parametrelere farklı değerler atayarak çeşitli ölçülerdeki ilkel unsurların oluşturulabilmesi gibi, parametrelerini değiştirerek farklı ölçülerde unsurlar oluşturulabilir. Parametrelere farklı değerler atayarak farklı boyutlarda modeller oluşturmak parametrik modellemenin bir tipidir.
3.5.1. Parametrik Modelleme

Parametrik modellemede tasarımcı şekli, onun elemanları üzerinde bazı geometrik kısıtlamalar ve ölçülendirme değerleri kullanarak oluşturur. Geometrik kısıtlamalar, elemanlar arasındaki ilişkiyi tanımlar. Örnek olarak; iki yüzey birbirine paralel, iki kenar bir düzlem boyunca, bir eğri çizgi diğer düz çizgiye teğet v.b. gibi. Ölçü verisi sadece şekle saptanmış ölçülendirme bilgisini içermez, bunun yanında ölçüler

38 arasındaki ilişkiyi de kapsar. Bu ilişkiler matematiksel eşitliklerin bir formu içinde tasarımcı tarafından sağlanmıştır. Böylece parametrik modelleme ölçü değerlerinden ve onların ilişkilerinden türetilmiş geometrik kısıtlamaları açıklayan eşitliği çözerek bir şekli inşa eder.

Parametrik modelleme sistemlerinde bir şekil, aşağıda belirtilen aşamalarda yapılır:
1.

lk önce kaba taslak olarak iki boyutlu bilgi girilir.

2. Geometrik kısıtlamalar ve ölçülendirme bilgisi, birbiriyle etkileşimli olarak girilir. 3. Girilen geometrik kısıtlamalar ve ölçülendirme verisi için iki boyutlu şekil yeniden yapılandırılır.
4.

stenilen ölçülerde ve şekilde model elde edilinceye kadar gerek geometrik kısıtlamalar ve/veya gerekse ölçülendirmelerde bir takım değişiklikler yapılarak 2. ve 3. adımlar tekrar edilir. Bu adım Şekil 3.11’de gösterilmiştir.

5. Daha sonra iki boyutlu şekil üç boyutlu model hali oluşturulur. Derinlik için veya çevirme açısı için kullanılan değer ölçülendirme bilgisi olabilir, ve böylece oluşturulmuş üç boyutlu model üzerinde istenildiği takdirde kolayca değişiklikler yapılabilir.

Şekil 3.11. Kısıtlamaları değiştirerek şekli düzenleme.

Parametrik

modelleme

sistemlerindeki

adımlar,

geometrik

kısıtlamalar,

ölçülendirme verisi ve/veya ölçülendirme ilişkisi kullanımı sayesinde modelin elemanlarını direk olarak değiştirmeye gerek duymadan modeli değiştirmeyi mümkün kılar. Bu nedenle tasarımcı, modelin elemanlarının detaylarını ve tasarımın fonksiyonel

39 görünüşleri üzerindeki konsantrasyonlarını göz önünde bulundurmadan, birçok tasarım alternatifi kullanabilir.
Parametrik modelleme sisteminin iki tipi şu esasa dayanmıştır ki, onlar ölçülendirmelerin ve onların oluşturduğu geometrik kısıtlamaları tanımlayan eşitlikleri çözerler. Bir çeşidi eşitlikleri ardışık olarak çözerlerken diğer tipi ise eşzamanlı olarak çözer. Evvelki tip ile kısıtlamaların dizileri üzerine dayanan şekil değişimleri atanmıştır.
Sonrakinde ise aynı şekil, kısıtlamaların dizilerinden farklı olarak elde edilmiştir, fakat tesbit edilmiş kısıtlamaların uyuşmazlığı sorun çıkarabilir.
3.5.1.1. Veri Yapısı

Bir katı modeli tanımlamak için ihtiyaç duyulan veri yapıları kaydedilme şekillerine göre üç tipte sınıflandırılabilirler. lk yapı şekli ilkel unsurların aritmetiksel

operasyonlarının geçmişini bir ağaç içine kaydeder. Bu geçmiş geliştirici katı model geometrisi (CSG) temsil eder ve ağaç, CSG ağacı olarak adlandırılır. kinci yapı katı model için sınır bilgilerini (noktalar, kenarlar, yüzeyler ve onların nasıl birbiriyle birleştikleri hakkındaki bilgiyi v.b.) kaydeder. Katı modeli tanımlamak için kullanılan bu yol sınır gösterimi olarak ve onun veri yapısı da B-Rep veri yapısı olarak adlandırılır.
B-Rep veri yapılarının bir çok çeşidi bağlanabilirlik bilgisini geliştiren ana rolü oynar.
Üçüncü yapı ise katı modeli, örneğin küp gibi sade bir katı modelin bütünü gibi kaydeder. Bu yolla tanımlanmış katı model ayrışmış model olarak adlandırılır. Bir çok muhtemel ayrışmış model, kullanılabilmesine rağmen sade katı modelin seçimine göre hiç bir ayrışmış model gerçek bir katı model olarak tanımlanamaz.
3.5.1.2. CSG Ağaç Yapısı
Şekil 3.12.b’de gösterildiği, onu aritmetiksel operasyon geçmişi binary ağacına

planlanabilir. Ağaç Şekil 3.12.c’deki gibi birbiriyle ilişkili veri elemanları şeklinde de gösterilebilir. 40

Şekil 3.12. CSG ağacı yapısı örneği.

Bir CSG ağacı veri yapısının şu avantajları vardır.
Veri yapısı basittir ve öz verileri kaydeder. Böylece verilerin yönetimi kolaydır.
CSG ağacına kaydedilen katı model her zaman geçerli bir katı modeldir. Geçerli katı model demek, içerideki ve dışarıdaki bölgeleri açık bir şekilde tanımlanmış bir model demektir. Gereçsiz bir modele örnek olarak destek kenarları ile model olmasıdır. Bu durumda içeri ve dışarının görüş kanısı köşe noktalarındaki destek kenarlarının nereye eklenmiş olduğu pek açık değildir.
Bir katı modelin CSG gösterimi her zaman uygun bir B-Rep e dönüştürülebilir.
Böylece CSG ağaç tasviri B-Rep uygulamaları için yazılmış programlarla arayüz olabilir.
Parametrik modelleme birleştirilmiş ilkel unsurların parametre değerleri değiştirilerek kolayca uygulanabilir.
Bunların yanında CSG ağaç yapılarının şu dezavantajları da vardır;
CSG

ağaç

yapısı

aritmetiksel

operasyonlarını

uygulamanın

geçmişini

kaydettiğinden dolayı modelleme işleminde sadece aritmetiksel operasyonlarına izin verilebilir. Sadece aritmetiksel operasyonları ile modellenecek şeklin derecesi katı bir şekilde sınırlandırılmıştır. Dahası, uygun bölgesel değişiklik fonksiyonları kaldırma ve yuvarlatma gibi kullanılamaz.

41
Sınır yüzeylerindeki, onların kenarlarını ve bunların arasındaki bağlanabilirlik bilgisini CSG ağaç gösteriminden işleyebilmek için çok fazla işleme zamanı gerektirir. Dolayısıyla, bu sınır bilgisini zorunlu tutmaktadır. Bundan dolayı
CSG ağaç gösterimi katıların etkili bir şekilde oluşturulmasının ve gösterilmesinin uygun olmadığı düşünülür.
Bütün bu dezavantajlardan dolayı katı CSG ağaç gösterimine dayanan katı modelleme sınır gösterimine uygun bir şekilde eşlik etmeye meyleder. Bu kombinasyon iki gösterim arasındaki uyumu ve kararlılığı desteklediğinden dolayı hibrid gösterimi olarak tabir edilir.
3.5.1.3. B-Rep veri Yapısı

Katı modeli sınırlarını birleştiren temel elemanlar noktalar, kenarlar, ve yüzeylerdir. Böylece bir B-Rep veri yapısı bu varlıkları onların nasıl bağlandıkları hakkındaki bilgi ile birlikte kaydeder. Basit veri yapılarından bir tanesi Tablo 3.4’de üç parçada gösterilmiştir. Yüzey tablosu her yüzey için sınır kenarlarının bir listesini kaydeder. Katı modele dışarıdan bakıldığında her yüzey için kenar dizileri saat yönünün tersine üzerinden geçerek verilmiştir. stikrarlı bir şekilde kenarları listelemeyle her yüzey katı modelin içinde ve dışında ne olduğu hakkındaki bilgi ile birlikte kaydedilebilir. Yüzeyler hakkında verilen bilgiden katı modelin içerisinde veya dışarısında olan herhangi bir noktanın nerede konumlandığı anlaşılır. Sınır gösterimi
Tablo 3.4’de kaydedildiği durumlarda köşe noktaları, kenarlar ve yüzeyler Şekil 3.13’de gösterildiği gibi geometrik modelleme sistemi tarafından rasgele numaralandırılmıştır.
Tablo 3.4. B-rep gösterimini kaydeden üç tablo.

42
Kenar tablosundaki her sıra her kenarın sonlarındaki kesişme noktalarını kaydeder. Ve kesişme nokta tablosu çizgilerin x,y ve z koordinatlarını kaydeder. Bu koordinatlar genellikle katı modele eklenmiş gövde koordinat sistemine uygun olarak tanımlanmıştır. Eğer yüzey tablosu ihmal edilirse bu aynı veri yapısı tel-model örgü modelleme sistemiyle oluşturulmuş modelleri kaydetmek için kullanılabilir. Eğer noktalar için iki boyutlu koordinat sistemi sağlandı ise, tel model örgü modelleme sistemi için veri yapısı bilgisayar destekli teknik resimleme sistemlerinin veri yapısının temel gövdesi olarak da kullanılabilir.
Veri yapısı çok basit ve özlü görünmesine rağmen şu dezavantajlardan dolayı ayrıntılı katı modelleme sistemlerinde kullanılmaz.
Veri yapısı basit olarak düzlemsel çok düzlemleri kaydedebilmek için tasarlanmıştır. Eğer eğri yüzeyleri ve eğri kenarları bulunan bir katı model kaydedilecekse, yüzey tablosunun ve kenar tablosunun her sırası yüzey eşitliğini ve eğri eşitliğini içermesi için değiştirilmelidir. Yüzey eşitlikleri bir yüzey noktalarından türetildiği için düzlemsel yüzeyler için yüzey eşitliklerinin kaydedilmesine gerek yoktur. ç ve dış sınırlarıyla bir yüzey Şekil 3.14.a’da gösterildiği gibi yüzey tablosuna kaydedilemez, çünkü o bir tek liste yerine kenarların bir çok listesini zorunlu tutar. Öyle yüzeylerle karşılaşılır, örnek olarak boydan boya bir delik yapılmış bir katı modelin modellenmesi. Bu durumun basit bir davranışı Şekil 3.14.b’de gösterildiği gibi iç ve dış sınırlara bir kenar ekleyerek bağlamak olabilir. Bu yolda iki kenar listesi bir listeye birleştirilebilir. Bu bağlanan kenar köprü kenar olarak adlandırılır, ve birleştirilmiş listede iki kez görünür.
Tablo 3.4’de gösterildiği gibi yüzeyler için kenarların sayısı farklı olabilir.
Dahası, her yüzey için zorunlu olan sütun sayısı (her kenar için bir tane) önceden tanımlanamaz, çünkü onlar modelleme ilerlemesi gibi değişebilir. Bu yüzden yüzey tablosu kabul edildikten sonra sütun sayısı bir değişken olarak belirlenmelidir. Fakat yinede değişken büyüklükleri yürütmek sıkıntıya sebep olabilirler. Üç tabloya kaydedilen bilgiden sadece bağlantı bilgisini çıkarmak kullanışsız olabilir. Katı modelin sınır tasviri üç tablo tarafından verildi ise, bir kenarı iki yüzeye paylaştırmanın araştırılmasının durumunu göz önünde bulundurulur. Bu

43 iş için, verilen kenarın kaydedildiği satırları tanımlamak için bütün yüzey tablosu aranacaktır. Şimdi bir bütün kenarlara paylaştırılan kesişme noktasının aranmasının durumunu göz önünde bulundurulur. Bu iş için ise, verilen kesişme noktalarıyla birlikte satırları tanımlamak için bütün kenar tablosu aranacaktır.
Böyle problemlerle karşılaşmadan katı modelin sınır gösterimini kaydetmek için iki tip veri yapısı kullanılabilir. Onlar yarı kenar veri yapısı ve kanatlı kenar veri yapısıdır [Şenalp,2004].

Şekil 3.13. Verilerin kaydedildiği katı model örneği.

Şekil 3.14. Bir yüzeyi çeşitli sınırlar ile ele almanın bir metodu.

44

3.6. Düzlemde Koordinat dönüşüm metotları
Bilgisayar grafiklerinde dönüşüm işlemi olarak adlandırılan üç temel işlem vardır.
Bunlar:
1) Konum Değiştirme

X ekseninde konum değiştirme
Y ekseninde konum değiştirme
Z ekseninde konum değiştirme
2) Ölçeklendirme

Büyültme
Küçültme
3) Döndürme

X ekseninde döndürme
Y ekseninde döndürme
Z ekseninde döndürme
Bu üç temel işlemler ayrı ayrı veya arka arkaya kullanılarak tüm dönüşümler gerçekleştirilir. Bunun için matematiksel hesaplamalara ihtiyaç duyulur. Bilgisayar grafiklerinde nesne uzayı terimi bizim anladığımız gerçek dünyada nesnelerin gerçek koordinatlarını tanımlamak için kullanılır. Aynı nesnenin bilgisayar ekranında tanımlanması içinde ekran uzayı terimi kullanılır. Nesneler dönüşüm işlemlerinin bir arada kullanılmasıyla nesne uzayından iki boyutlu ekran uzayına tanımlanırlar. Yine geometrik hesaplamalar kullanılarak üç

boyutlu resimlerin animasyonu iki boyutlu ekran üzerinde

gerçekleştirilir.
Bir çok bilgisayar grafik uygulamalarında dönüşüm işlemleri yaygın olarak kullanılır. Robotların simülasyonu, eklemli figürlerin animasyonu gibi, homojen koordinatlar matrisi olarak isimlendirilen matematiksel gösterim, matris çarpımları gibi bütün dönüşüm işlemlerinin yapılmasına imkan tanır. Bu metotla üç boyutlu döndürme işlemini anlatmak için 3*3 matrise 4. Kolon ve satır eklenir. Aynı matrisle konum değiştirme de yapılabilir. Bir noktanın koordinatlarının gösterilmesinde p(x,y,z,w) veya iki boyutluda p(x,y,w) kullanılır.

45
3.6.1 Konum değiştirme

ki boyutlu konum değiştirme P(x,y) noktasının koordinat değerlerine Tx,Ty konum değiştirme değerleri eklenerek gerçekleştirilir. Tx x ekseni yönünde, Ty y ekseni yönünde P noktasının hareketini belirtir.
Bu işlem:

PX ' = PX * T X

,

PY ' = PY * T Y

(3.16.)

Aynı işlemler homojen koordinatlar matrisi şeklinde aşağıdaki gibi gösterilir.

 1 0 0
P' ( x, y,1) = P( x, y,1) *  0 1 0


Tx Ty 1



(3.17.)

T konum değiştirme matrisini gösterirse:

P'= P * T

(3.18.)

olur.
3.6.2. ki boyutlu ölçeklendirme

Bir resim x,y koordinat ekseninde boyutlarının ölçeklendirilmesi için resmi oluşturan bütün noktalar aynı ölçeklendirme katsayıları Sx,Sy ile sırasıyla çarpılmalıdır.

P1 X ' = P1 X * S X

P1 Y ' = P1 Y * S Y

,

(3.19.)

matris formunda yazarsak

S X
P1 ' ( x, y,1) = P1 ( x, y ,1) *  0

0


0
SY
0

0
0

1


(3.20.)

46

Kısa formda yazmak istersek:

P' = P * S

(3.21.)

S ölçeklendirme matrisini göstermektedir.
3.6.3 ki Boyutlu Döndürme

Orijindeki bir noktanın iki boyutlu döndürme işlemleri, dönme açılarının sinüs ve kosinüs değerlerinin kullanılmasıyla yapılır. Eğer bir P ( x, y ) noktası orijinden saat yönünün tersi yönde

α

açısı ile döndürülürse aşağıdaki eşitlikler yazılabilir. Bu durum

Şekil 3.15’de gösterilmiştir.

Px ' = Px * Cosα − Py * Sinα ,

Py ' = Px * Sin α − Py * Cos α

(3.22.)

Veya matris şeklinde yazarsak :

 Cosα
P' ( x, y,1) = P( x, y,1) * − Sinα

 0


Sinα
Cosα
0

0
0

1


(3.23.)

R döndürme matrisi ise :
(3.24.)

P' = P * R

Şeklinde bir ifade yazılabilir.

Şekil 3.15. ki boyutlu döndürme.

47

4.PLAST K KALIPLARIN SOĞUTULMASI

Hızlı soğutmada, baskı içinde dahili gerilim oluşur ve boyutsal dengeyi bozar.
Eğer oluşan bu problemler kabul edilemez boyutlarda ise, kalıp sıcaklığı yüksek olmalıdır veya yavaş soğutulmalıdır. Bu durum isteniyorsa, soğutma zamanı uzun tutulmalıdır. Kalıbı soğutmak kalıp boşluğunun köşeleri gibi keskin hatlarında daha zordur.
Çünkü buralarda ısı transferi oldukça yavaştır. Bu da ürünün köşelerinde yamulma meydana gelme ihtimalinin daha büyük olduğu anlamına gelir. Parça soğurken, soğutmanın daha iyi olduğu dış köşeleri iç köşelere göre daha erken soğur ve donar.
Şekil 4.1’de görüldüğü gibi parça köşesindeki son soğuyan malzeme, et kalınlığının

ortasına değil içine yakın bölgededir. Tutma basınçları safhasına rağmen bu bölgede çekme olması ne istenmeyen gerilmeler oluşması ihtimali yüksektir. ç bölgedeki soğutma kanallarının sayısını arttırıp daha iyi bir ısıtma ısı transferi bu problemi çözebilir [Akyüz, 1998].

Şekil 4.1. Parçaların köşelerinin soğuması.

Parçanın iç gerilimi az olması istenirse yağda yavaş soğutma yapılır. Herhangi bir hesaplama yapmadan önce üretim esnasında kullanılan kalıp sıcaklığını hesaba katmamak akıllıca bir iştir. Pratikte ürünlerde et kalınlıkları farklılık gösterir. Soğutma süresini belirlemek için parçanın kalın kısmına göre tahmin yapılır.

48

4.1. Hesaplama Yöntemi
4.1.1. Genel hesaplama

Tamamen deneysel sonuçlara dayalı hesaplama yapılması istenmezse, soğutma sisteminin ısıl

tasarımı

için

öncelikli

olarak

basit

bir

analitik

hesaplama

kullanılabilmektedir. Bu bağlamda, kalıplama işlemi bir plaka olarak farz edilerek işlem yapılabilmektedir. Buda kısa zamanda hesaplama imkanını sağlamaktadır.
4.1.2. Analitik ısıl hesaplama

Analitik ısıl hesaplama adımlara ayrılarak bölünebilmektedir. Verilen kalıp boşluğu sıcaklığına göre, ergiyiğin soğuma zamanı, toplam soğuma zamanını belirlemektedir.
Hesaplamalarla bulunan en uzun zamanının kullanılması uygun olmaktadır. Isı dengesi ile akışkanla atılması gereken ısı hesaplanabilmektedir. Bunun dışında, kalıp ısısının değişimi çevreden etkilenmektedir. Çevreden dolayı olan ısı değişimi, kalıbın dış boyutları ile ilgilidir. Isıl denge ile, ısı değiştirme sisteminin operasyon değeri hakkında bilgi sağlanabildiği gibi, soğutma kanalları boyunca olan tasarım problemleri de belirlenebilmektedir. Kristal yapıya sahip malzemeler kalıplanırken, yüksek ısı akışıyla soğutulmalıdır. Bu

durumda

birkaç

soğutma

devresinin

kullanılması

avantaj

sağlayabilmektedir. Yüksek ısı akışının sağlanabilmesi için soğutucu akışkanın debisi de yüksek olmalıdır.
Düşük ısı akışları için akışkanın debisi de düşük olmalıdır, kanal kesitleri ortak olmalıdır ve bu durumda da zaten laminer akış gerçekleşmektedir. Yüksek ısı akışında soğutma suyunun girişi ile çıkışı arasındaki sıcaklık farkı oldukça fazladır.
Soğutma kanallarının konumu, ısıyı en iyi taşıyabilecek konumda tasarlanmalıdır.
Bunun için gerekli hesaplamalar şu ön şartlarla yapılabilir;
Soğutma

hatasının

ve

kanallar

arası

mesafelerin

hesaplanmasının

belirlenmesi.
Kanalın kalıplama yüzeyinden uzaklığının belirlenmesi.
Soğutma kanalının toplam uzunluğunun belirlenmesi.
Debinin ve kanallar arası mesafenin hesaplanarak belirlenmesi.

49

Şekil 4.2. Soğutma sisteminin analitik hesaplanması.

50

4.2. Soğutma
Soğutma kanallarının kalıp boşluğuna olan uzaklıklarının artması ve birbirlerine olan uzaklıklarının azalması, sıcaklık profilinin daha homojen olmasını sağlar [Akyüz,
1998].
Soğutma kanalları aralarındaki mesafe (b) ve yüzeylere olan uzaklığın (1), soğutma hatası (j) ile bir fonksiyonu Şekil 4.3’de gösterilmektedir. Şekilde taralı alan homojen olmayan soğutmayı göstermektedir ve kalıplarda istenmeyen bir durumdur.
Analitik hesaplamalarda, kalıplama işlemi basit bir plakaya indirgenmelidir. Bu plaka esas kalıplama geometrisi ile aynı hacimde ve aynı yüzey alanına sahip olmalıdır. Böylelikle kalıbın iç yüzey alanı küçük parçacıklara ayrılabilir ve her bir parçanın genişliği, hesaplanan soğutma kanalları arasındaki mesafeye eşit alınabilir.

Şekil 4.3. Soğutma kanalı ve homojenlik durumu.

51
Soğutma kanallarının konumu ile, soğutucu kanalların toplam uzunluğu, köşelerin sayısı, dirseklerin sayısı, tıkaçların sayısı da belirlenebilmektedir.

Şekil 4.4. Parçalara ayırarak soğutma sonucunda soğutma sisteminin geometrisi.
4.2.1. Parçalara Ayırarak Soğutma

Bu metotla, Şekil 4.4’de görüldüğü gibi, soğutma sisteminin kritik bölgesi bulunabilmekte ve bu metot tüm kalıba uyarlanabilmektedir. Hesaplama işlemi içinde basit bir bilgisayar programı yazılabilmektedir.
4.2.2. Homojenlik

Kalıp soğutma sisteminin çevrim süresine dolayısıyla tüm işlemin verimliliğine etkisi büyüktür. Bu sistem homojen soğumayı ve yeterli soğuma verimini yani kalıp içindeki sıcak malzemenin en hızlı şekilde soğumasını sağlamalıdır.
Isı transfer ortamının kalıp duvarında yaklaşık homojen bir sıcaklık profilinin oluşumunu sağlayacak şekil de tasarlanması çok önemlidir. Kalıp duvarlarında oluşan sıcaklığın homojen olmasını etkileyen en önemli neden ise soğutma kanallarının kalıp boşluğuna ve biri birine olan uzaklıklarıdır (Şekil 4.5.). Soğutma kanallarının kalıp boşluğuna olan uzaklıklarının artması ve birbirlerine olan uzaklıklarının azalması, sıcaklık profilinin daha homjoen olmasını sağlar.

52

Şekil 4.5. Kalıpta oluşan ısı akış profili.

Soğutma kanalları arasında kalan kalıplama bölgeleri, soğutma kanalının karşısında kalan (qmax) bölgelere göre daha kötü soğutulmaktadır. Soğutmanın homojenliği so ğ utma hatası (j) ile belirlenir. Bu so ğ utma hatası a ş a ğ ıdaki gibi tanımlanabilmektedir.
.

j=

.

q max − q min
−

[%]

(4.1)

q
Her bir soğutma kanalı için ayrı soğutma hatası için,

b j = 2.4.Bi .0.22. 
a

  b 
2.8  ln   
  I 

(4.2)

eşitliği kullanılabilmektedir. Burada Bi, biot sayısıdır ve aşağıdaki eşitlikle bulunabilir. Bi =

α .d c kM (4.3)

Soğutma hatası kristal plastiklerde %2,5-5 ve amorf plastiklerde %5-10 arasında gerçekleşmektedir [Tunahan, 2002].

53

4.2.3 . Soğutma Oranı:

Soğutma oranı, kalıp içindeki baskıdan kalıba akan ısı miktarına bağlıdır. Isı akışı soğuyan polimerin dokunması ile oluşur. Plastiğin soğutma oranı, kalıp sıcaklığına ve baskının kalınlığına bağlıdır. Baskının sıcaklığı soğuma sürecinde azaldığından, basit sabit bir ısı akışı bu çeşit ısı iletimi için kullanılamaz.
4.2.4. Su le Soğutma :

Bütün enjeksiyon kalıplarında özellikle termoplastik kullanılan yerlerde, kalıbın içine malzeme gönderildikten sonra sertleşmesini sağlamak için soğutulması gerekir. baskıdan kalıba enjekte edilen ısı, kalıptan uzaklaştırılmalıdır. Bu, kalıp içine uygun şekilde yerleştirilmiş, soğutma kanallarından su geçirmek suretiyle yapılır.
4.2.4.1. Kalıp içerisinden Geçecek Su Miktarı:

Su ile soğutmalı kalıplama işlemlerinde, kalıplanacak plastik miktarına bağlı olarak kalıp içerisinden geçmesi gereken su miktarı aşağıdaki formüllerle bulunur.
Kalıpta oluşan toplam ısı miktarı;

[

]

Q =M Cp(TP −T ) +q
C
P
M

kalori/saat

(4.4.)

Yok edilmesi gereken toplam ısı miktarı;

H = RxM S (TSC − TSG )

kalori/saat

(4.5.)

Soğutmanın gerçekleşebilmesi için kalıp içerisinden geçen su miktarı, kalıpta oluşan toplam ısı miktarı (Qc) ile yok edilmesi gereken ısı miktarı (H) birbirine eşitlenir
[Uzun, 1984].
Buna göre; QC = H veya

[

]

M P C p (TP − TM ) + q = R.M S (TSC − TSG ) eşitliği yazılabilir.

(4.6.)

54
Bu iki eşitlikten yararlanılarak bir saatte kalıplanması gereken plastik madde miktarı ve kalıp içerisinden geçmesi gereken su miktarı bulunur.
Bir saatte kalıplanabilecek plastik madde miktarı;
MP =

H
C p (TP − TM ) + q

kg

(4.7.)

Bir saatte kalıp içerisinden geçmesi gereken su miktarı;
MS =

Qc
K (TSC − TSG )

kg / saat

(4.8.)

Formüllerde uygulanan semboller ve birimleri;
Qc = Kalıpta oluşan toplam ısı miktarı, kalori/saat
H = Yok edilmesi gereken toplam ısı miktarı, kalori/saat q = Plastik ergime ısı miktarı, kalori/saat
Cp = Plastik madde özgül sıcaklık katsayısı,
MP = Kalıplanacak plastik madde miktarı, kg/saat
MS = Kalıp içerisinden geçmesi gereken su miktarı, kg/saat
TP = Plastik maddenin kalıplama sıcaklığı, 0C
TM = Kalıp sıcaklığı, 0C
TSC = Suyun kalıp içerisinden çıkış sıcaklığı, 0C
TSG = Suyun kalıp içerisine giriş sıcaklığı, 0C
R = Hacim kalıplarında ısı transferi randımanı veya ısı yok etme katsayısıdır
[Uzun, 1984].
4.2.5. Kalıp Soğuma Zamanı

Kalıp ısı kontrol sisteminin görevi kalıbı dolayısıyla içindeki ürünü soğutarak
(çapraz bağlı malzemeler yani termosetler ve elastomerler için ısıtarak, termoplastikler

55 için soğutarak) dışarı çıkışını sağlamaktır. Bu ısı kontrol sistemi hem ürün kalitesini, hem de parça soğuma zamanını etkilediği için büyük önem arz etmektedir.
Termoplastik malzemeler için kısa soğuma zamanı;
Parçayı yüksek sıcaklıklarda kalıptan çıkarma ile veya,
Düşük çalışma sıcaklıkları ile veya,
Düşük kalıp sıcaklıkları ile sağlanabilir.
Bu arada bu sıcaklıkların işleme ve ürün kalitesine etkileri:
Parçayı yüksek sıcaklıklarda kalıptan çıkarma, itici pimlerin parçanın şeklini bozmasına sebep olabilir.
Düşük çalışma sıcaklıkları, malzeme boşluğa enjekte edilirken meydana gelen basınç kayıplarını arttırır ve birleşme çizgilerinin kalitesini düşürebilir.
Düşük kalıp duvarı sıcaklıkları, ürünün yüzey kalitesinikötüleştirebilir.
Bir plakayı çalışma sıcaklığından kalıptan çıkarılma sıcaklığına kadar soğutmak için gerekli en kısa teorik zaman, aşağıdaki formülle bulunur.

t sp =

S 2  8 TM − TW ln π 2 a  π 2 TD − TW







(4.9.)

tsp

: soğuma zamanı,

S

: parça et kalınlığı,

a

: ısı genleşmesi,

TM

: çalışma sıcaklığı,

TW

: kalıp duvar sıcaklığı,

TD

Burada

: ürünün çıkarıldığı sıradaki ortalama sıcaklığıdır.

Silindirik bir parça için ise en kısa soğuma zamanı:

t sp =


T − TW
D2
ln 0.692 M

23.14a 
TD − TW






(4.10)

şeklinde olur. Burada tss soğuma zamanı, D silindirin çapıdır.

Parça et kalınlığının soğuma zamanını belirlemedeki büyük etkisi eşitlik (4.9)’dan açıkça görülmektedir. Eşitlikte tsp, s2 ile doğru orantılı olarak artmaktadır. Buna bağlı

56 olarak, gerekli

soğuma

zamanını

belirlemede

aşağıdaki

eşitlik

de

sıklıkla

kullanılmaktadır.

t sp = (2 ~ 3) s 2

(4.11.)

Şekil 4.6. Soğuma zamanının ürünün et kalınlığına bağlı olarak değişimi.

Gerekli soğuma zamanının en yüksek kalıp boşluğu duvar sıcaklığına bağlı olması, duvar sıcaklığının her bölgede sabit olmasını gerektirir. Zaten duvar sıcaklığı farkları yani değişik duvar sıcaklıkları, ürünün deforme olmasına, kalitesinin düşmesine neden olur.
Yarı kristal termoplastiklerle çalışırken kalıpta oluşan sıcaklık profilinin homojen olması amorf termoplastiklere oranla daha büyük önem taşır. Bunun sebebi, yarı kristal termoplastiklerin PVT özelliklerinden dolayı daha ciddi yoğunluk değişmelerine maruz kalmaları ve böylece daha çok çekme ve yamulma yapabilmeleridir.
Şekil 4.6’da hem çalışma sıcaklığındaki hem de kalıp duvarı sıcaklığındaki o 30 C’lik artışların, ürünü kalıptan çıkarma sıcaklığı sabit kalmak şartıyla, soğuma zamanına etkileri görülmektedir [Akyüz, 1998].
Kalıp soğutma sisteminin çevrim süresine dolayısıyla tüm işlemin verimliliğine etkisi büyüktür. Bu sistem kalıp içindeki sıcak malzemenin hem en homojen hem de en hızlı şekilde soğumasını sağlamalı, yani sistemin soğuma verimi ihtiyaçlara cevap verebilecek kadar yüksek olmalıdır.

57

4.3. Soğutma Kanallarının Pratik Tasarımı
4.3.1. Soğutma Kanalı ile Kalıp Oyuğu Arasındaki Mesafe

Boşluk ne kadar büyük olursa kalıp oyuğunda sıcaklık o kadara homojen olur ve sıcaklık yüzeyde o kadar fazla artar. Bu bükülmede parçaların mekanik özelliklerinde ve o kalıp doldurmada pozitif avantajlar sağlar. Mesafe ne kadar küçük olursa ısı o kadar hızlı alınır ve devir süresi o kadar kısa olur.
4.3.2. Soğutma Kanalları Arasındaki Mesafe

Soğutma kanalları arasındaki mesafe ne kadar küçük olursa kalıp sıcaklığı o kadar homojen olur. Eğer soğutma kanalları arasında daha büyük mesafeler gerekirse, kaviteden uzaklığı ve kanal çapı da artırmak gerekmektedir.
4.3.3. Soğutma Kanallarının Çapı

Eğer soğutma kanalları arasındaki mesafe tasarım ile belirlendiyse, kanal çapı en az bu mesafenin üçte biri olmalıdır [Menges, 1993].

58

5. PROGRAM ÇALIŞMASI
5.1. Programın Amacı
Bu programda soğutma kanallarının kalıp duvar sıcaklığı üzerindeki etkisini homojen olmasını sağlamak amacıyla, geliştirilebilir BDT programlarından CATIA V5 programına tam parametrik ve unsur tabanlı modül eklenmiştir.

Şekil 5.1. Soğutma sistemi araç kutusu.

5.2. Programın Yapısı
CATIA V5 programının arayüzü ve parametrik yapısıyla bütünleşmiş bir yazılım yapılmıştır. Bu yazılım Şekil 5.1’deki komutları içermektedir.
Sınır şartları bilinen alan içindeki her bir nokta için sıcaklık denklemleri oluşturulmuştur. Bu denklem takımlarının oluşturulması ve çözülmesi işlemi ek-1’de verilen MATLAB programında yapılmıştır. Oluşturulan bu denklemler belirli sınır şartlarıyla çözülmektedir.

Çözüm

sonucu

bulunan

koordinatlar

dosyaya

kaydedilmektedir.
Şekil 5.1’deki araç kutusunda, soldan sağa doğru parametre girişi, kalıp soğutma,

soğutma

güncelleme

komutları

bulunmaktadır.

Parametre

girişi

komutunun

yönlendirdiği formlar ek-3’te verilmiştir.
•

Parametre Girişi

Bu komut ile kalıp malzemesi, ürün malzemesi, soğutma sıvısı ve enjeksiyon makinesi önceden oluşturulan veri tabanından seçilmektedir. Veri tabanı haricinde bir değer tanımlanabilmektedir.

59
•

Kalıp soğutma

Bu komut Şekil 5.2’deki formu aktif etmektedir. Bu formada kalıp çeliğinin üründen hangi eksenlerde ve hangi yönlerde ne kadar kapsaması gerekmekte ise kalıp çeliği boyutlandırması kısımına bu değerler girilir.
Kalıp sıcaklıklığı, eriyik sıcaklığı, soğutma oranı, soğutma sıvısı sıcaklığı değerleri, parametre girişi komutu altındaki formlardan seçilen veya girilen değerlerdir. Cismin ağırlığı, ürünün iz düşüm dış sınır boyu hesaplanmaktadır.
Soğutma kanal çapı kullanıcı tarafından girilmektedir. Soğutma kanal çapı girilen değere göre tavsiye edilen soğutma kanalları arası mesafe, soğutma kanallarının ürüne mesafesi eş zamanlı olarak yazılmaktadır. Isı değerlerinin ne kadar sık mesafelerde hesaplanması yeterli ise sıcaklık tarama sıklığı kısmına yazılmalıdır.

Şekil 5.2. Soğutma Formu

60

Ürün kaç soğutma kanalı ile soğutulması gerekiyorsa Şekil 5.2’deki forma girilmelidir. Şekil 5.5’de uygulama parçası için 12 girildiği görülmektedir.
Sıcaklık dağılım dengesi aradığımız mesafe Şekil 5.2’deki forma kullanıcı tarafından girilmektedir. Soğutma kanallarını en homojen soğutma konumu üründen mümkün olduğu kadar uzaktadır. Çünkü üründen soğutma kanalına yaklaştıkça, soğutma kanalının sabit hat üzerindeki soğutma etkisi daha fazla değişkenlik göstermektedir.
Şekil 5.2’deki formda hesaplanan veya veri tabanından alınan her değer

değiştirilebilmektedir. Dolayısıyla, soğutma kanalları koordinatlarının farklı işlem değerlerindeki dağılım değerlerine bakılabilmektedir.
•

Soğutma Güncelleme

Şekil 5.1’deki bu komut ile soğutma kanalı koordinatları, sıcaklık sapma

oranının minumum olduğu koordinatlarla değiştirilmektedir. Dolayısıyla en homojen soğuma sağlanmaktadır.

5.3. Yöntem
Plastik enjeksiyon kalıplarında, soğutma kanallarının, ürünü en homojen şekilde soğutmasını sağlayacak şekilde, soğutma kanallarını modellemektir.
Soğutma kanallarının ürün üzerindeki soğutma etkisinin ne kadar homojen olduğu bilinmelidir. Sıcaklık değerlerinin standart sapması homojenlik için bir kriter olarak görünmektedir. Fakat standart sapma değerinin ne kadar büyük veya ne kadar küçük olduğunu anlamak

için,

değerlerin

değişim

aralığı

ve

ortalamalarıyla

ilişkilendirilmelidir. Bu doğrultuda sıcaklık sapma oranı adında bir katsayı geliştirilmiştir. Bu katsayı (5.4)’de verilmiştir.
Sıcaklık

değişimlerini

minimize

etmek

için

ürün

soğutma

kanalları

doğrultusundaki dış sınırının iz düşümü alınmıştır. Bu iz düşüme homojen olması isenilen mesafe (hat) üzerindeki eşit aralıklardaki noktaların sıcaklık değerlerinin sıcaklık sapma oranı değeri minimum edilmesi gerekmektedir.

61

Tort

Sıcaklık ortalaması:

1 n
= ∑ Ti n i =1

(5.1.)

2

1 n
=
∑ (Ti − Tort ) n − 1 i=1

Sıcaklık standart sapması:

TSsapma

Sıcaklık değişim miktarı:

T fark = (Tmax − Tmin )

Sıcaklık sapma oranı:

Me =

TSsapma .T fark
Tort

(5.2.)

(5.3.)

(5.4.)

Formül 5.1, 5.2, 5.3 ve 5.4’teki T değerleri üründen sabit uzaklıktaki sıcaklık değerlerinin, n ise ürüne sabit uzaklıkta ürün paraleli doğrultusundaki, verilen hesaplama sıklığı aralığındaki nokta sayısını temsil etmektedir.

5.4. Programın Sınırları
Ürünün dış sınır iz düşüm sınırları alınmıştır. Bu sınırın homojen soğutulması esas alınmıştır. Ürünün farklı derinliklerdeki kesitinin ürün iz düşümü olarak oluşan sınırdan uzaklaştıkça soğutmanın homojenliği değişmektedir. Ürünün soğutma kanallarına farklı noktalardan dik kesen düzlemlerin kesitlerinin çok fazla değişken olmaması gerekmektedir. Eğer bu kesitler çok değişken ise programın ürünün bütün bölgesini verimli soğutması için bölgesel olarak birden fazla çalıştırılmalıdır.

62

5.5. Program Akış Şeması
Şekil 5.3’de görüldüğü gibi soğutma kanallarının homojen soğutma sağlayacak şekilde modellenmesi oldukça az aşamada gerçekleştirilmektedir.

Başla

Ürünü Modelle

Ürün Malzemesi, kalıp malzemesi, soğutma sıvısı vb. Sec.

Soğutma ve Kalıp Değişkenlerini Gir

Soğutma Kanallarının otomatik modellenmesi

Kalıp Çeliğinin Otomatik modellenmesi

Sıcaklık Sapma Oranlarının Hesaplanması

Sıcaklık Sapma Oranının Minimum
Soğutma Kanalı Koordinatlarıyla güncelle

Olduğu

Son
Şekil 5.3. Uygulama Akış Şeması.

5.6. Veri Yapısı
Enjeksiyon malzemesi, enjeksiyon makinesi, kalıp malzemesi, soğutma sıvısı değişkenlerinin bulunduğu veri tabanı oluşturulmuştur. Bu veri tabanına Microsoft
Excel aracılığıyla yeni plastik malzeme, kalıp malzemesi, enjeksiyon makinesi, soğutma sıvısı eklenebilmektedir. Veri tabanına ilk bağlantı, parametre girişi komutuyla gerçekleştirilmektedir. Veri tabanıyla BDT programı ilişkilendirildikten sonra,

63 parametre girişi

formundaki

butonların

yönlendirdiği

formlara,

değişkenler

kaydedilebilmektedir. Bu formlarda veri tabanından alınmış değerler değiştirilebilir. Bu değişiklikler veri tabanını değiştirmemektedir. Fakat, soğutma sisteminin modellendiği katı model dosyasına veriler değişken olarak kaydedilmektedir. Dolayısıyla programı çalıştırdığımızda veri tabanında değişmeler olmamakta verilen değişkenler katı model dosyasında işlem görmektedir.

5.7. Uygulama Çalışması
Homojen soğuması hedeflenen ürünün modellenmesi, her hangi bir BDT programında yapılabilir. Yapılan modelin soğutma kanallarının modellenmesi için
CATIA V5 programında katı olacak şekilde her hangi bir formatta transfer edilmelidir.
Transfer edilen katı model ve soğutma parametreleri girilmesiyle kısıtlar doğrultusunda, soğutma kanalları ürünü en homojen soğutacak şekilde yazılım tarafından modellenmektedir. 5.7.1. Parça Geometrisinin Modellenmesi

Şekil 5.4. Uygulama Parça Geometrisi
5.7.2. Veri Tabanıyla lişkilendirme ve Soğutma Parametrelerinin Girilmesi

64
Soğutma sistemi araç kutusunun parametre girişi butonuyla veri tabanı ilişkilendirilir. Dosyada daha önceden parametre girişi yapılmadığından dolayı veri tabanıyla ilişkilendirildi ve varsayılan ilk veriler atandı.
Tablo 5.1’deki değerler soğutma parametresi olarak girilmiştir. Bu değerlere göre homojen soğumayı salayan, soğutma kanalları koordinatları aranmıştır.
Tablo 5.1. Örnek uygulamadaki soğutma girdileri.
+x

40 mm

-x

40 mm

+y

40 mm

-y

40 mm

+z

40 mm

-z

40 mm

Kalıp Sıcaklığı

75 °C

Eriyik Sıcaklığı

200 °C

Soğutma Oranı

0.33

Soğutma Sıvısı Sıcaklığı

25 °C

Soğutucu Delik Çapı

10 mm

Ürünün Ağırlığı

0.1102978 kg

Sıcaklık Hesaplama Sıklığı

0.5 mm ve 1 mm

Soğutucu Delikler Arası Minimum Mesafe

25 mm

Soğutucu Delikler Arası Maksimum Mesafe

35 mm

Soğutucu Deliklerin Ürüne Olan Minimum Mesafesi

15 mm

Soğutucu Deliklerin Ürüne Olan Maksimum Mesafesi

25 mm

Soğutma Kanal Adet

12

Sıcaklık Farkı Minimize Edilecek Hattın Ürüne Uzaklığı

6 mm

Ürün Sınır Boyu

271.9 mm

Bundan sonraki bütün grafikler, tablolar, yukarıdaki girdilerle örnek uygulama parçası için hesaplanmıştır. Tablo 5.1’deki sarı zeminde gösterilen değişkenler veri tabanından okunmuştur.

65

5.7.3. Kalıp Çeliğinin Oluşturulması

Kalıp çeliğinin boyutlandırılması esnasında, kalıbın dış yüzeyin ürüne olan mesafesi her bir eksen ve doğrultuda, en az, ürün ile soğutma kanalı arası, soğutma kanalı çapı ve soğutma kanalının kalıp dış yüzeyine olan mesafelerin toplamı kadar olmalıdır. Şekil 5.5. Soğutma kanalları ilk dağılımı ve numaralandırılması.
Şekil 5.5’te soğutma kanalları +X, -X, +Y, -Y yönlerinde üründen 40 mm

uzaklıkta otomatik olarak modellenmiştir. Burada girilen 40mm, soğutma kanallarının kalıp malzemesi içinde kalacağı kadar bir ölçüdür. Otomatik modellenen soğutma kanalları numaralandırılmıştır. Otomatik ilk modellemede, soğutma kanallarının ürüne olan mesafesi soğutma kanallarının bu yöndeki alt limit ile üst limitinin ortasıdır. Bu değerler Tablo 5.1’de görüldüğü gibi 15mm ve 25mm’dir.
Bundan sonraki açıklamalarda soğutma kanalları nosu resimdeki soğutma kanallarındaki numaralandırmayı ifade etmektedir.

66

Şekil 5.6. Otomatik modellenen kalıp çeliği ve soğutma kanalları 3 boyutlu modeli.

Otomatik soğutma kanalı modellenmesi aşamasından sonra, yapılan ısı dağılım programı çalıştırılmıştır. Çalıştırılan program, sıcaklık dengesi aradığımız mesafedeki en düşük sıcaklık sapma oranının bulunduğu iterasyonun ürettiği soğutma kanal koordinatını dosyaya kaydetmiştir.
CATIA V5’e eklenen soğutma araç kutusundaki “soğutma güncelle” komutuna basıldığı an

soğutma

kanalları

hesaplanan

soğutma

kanalı

koordinatlarına

güncellenmektedir.

5.8. Homojen Soğutma Kanalları
Tablo 5.3’te görüldüğü gibi sıcaklık hesaplama sıklığı oranlarının karesi oranında denklem sayısı oluşmaktadır. Hesaplama zamanı açısından sıcaklık tarama değeri yeterli mesafede olmalıdır. Şekil 5.7’de 0.5mm ile 1mm arasındaki üründen 6mm uzaklıktaki iterasyonlarla sıcaklık sapma oranlarının değişimi görülmektedir. Şekil 5.7’den anlaşıldığı gibi bü ürün için 1mm hesaplama sıklığı ile 0.5mm hesaplama sıklığının çözümü aynı iterasyona ve değerlere götürmektedir.

67

Ürüne 6 m m m esafe
(Sıcaklık Denge si Aranan Uzaklık)
6
0.5 mm Hesaplama sıklığı

Sıcaklık Sapma Oranı

5

1 mm Hesaplama sıklığı
4

3

2

1

0
1

5

9

13

17

21

terasyon Adı

Şekil 5.7. 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasın da, ürüne 6 mm mesafedeki, 0.5 ve 1mm

aralıklarla hesaplanmış, sıcaklık sapma oranları farklı iterasyonlardaki değerleri.
Şekil 5.7’de görüldüğü gibi, 0.5 mm hesaplama sıklığıyla 1 mm hesaplama sıklığı

arasında sıcaklık sapma oranları yakındır. Yapılan çalışmada üründen 6mm uzaklıktaki sıcaklık sapma oranını minimum yapan F iterasyonu olduğu görülmüştür.
Tablo 5.2. 0.5 mm hesaplama sıklığında, sıcaklık sapma oranının minimum olduğu soğutma kanalı koordinatları ve ilk dağılım koordinatları.
Soğutma
Kanalı
No

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

lk dağılım koordinatları

Homojen Soğutma Dağılımı

X Koordinatı

Y Koordinatı

X Koordinatı Y Koordinatı

70.05
111.11
144.21
154.77
133.39
101.25
74.04
64.14
33.16
20
23.88
47.19

119.02
119.85
119.85
89.65
66.77
62.42
56.23
26.14
23.82
52.22
84.7
107.72

76,19
111,49
146,84
160,18
141,84
107,44
79
62,34
28,81
15
19,03
43,41

123,8
124,85
124,85
93,01
64,65
57,04
48,09
18,92
20,68
51,44
86,18
111,25

68
Soğuma kanalları ile ürün arasındaki sıcaklık dağılımını hesaplanmıştır. Tablo
5.3’de nokta adeti ve denklem adeti görülmktedir. Ürün paraleli doğrultusundaki nokta sayısı ve ürün dikeyi doğrultusundaki nokta sayısının çarpımı kadar denklem oluşmaktadır. Denklem sayısına göre ise çözüm matrisinin boyutu değişmektedir.
0.5mm hesaplama sıklığında 4200x4200 boyutunda çözüm matrisi, 1 mm hesaplama sıklığında 1050x1050 boyutunda çözüm matrisi oluşmaktadır. Çözüm matrisinin boyutu doğrudan hesaplama zamanına etki etmektedir. Çok fazla sayıda iterasyon yapılmasıyla soğutma kanalları konumu bulunduğundan, hesaplama sıklığı çok küçük olmamalıdır.
Hesaplama sıklığı değeri, sıcaklık profilini yansıtmayacak kadar da büyük olmamalıdır.
Tablo 5.3. Örnek uygulamadaki 1. ve 2. soğutma kanalı arasındaki matris boyutları. Ürün Paraleli

Ürün Dikeyi

doğrultusundaki

dogrultusundaki

nokta sayısı

nokta sayısı

0.5 mm

60

70

4200

4200x4200

21

1 mm

30

35

1050

1050x1050

21

Hesaplama
Sıklığı

Nokta adeti
(denklem adeti)

Yapılan
Çözüm matrisi

terasyon adeti 5.9. Sonuç Verileri
Her yapılan iterasyonda ardışık soğutma kanalları ile ürün arasındaki sıcaklık değerleri hesaplanmıştır. Şekil 5.8’de 0.5 mm hesaplama sıklığında, soğutma kanalı 1 ve soğutma kanalı 2 arasındaki ilk iterasyondaki sıcaklık dağılımını göstermektedir.
Şekil 5.8’de 0.5 mm hesaplama sıklığında, soğutma kanalı 1 ve soğutma kanalı 2

arasındaki

21.

iterasyondaki

sıcaklık

dağılımını

göstermektedir.

Diğer

ara

iterasyonlardaki sıcaklık dağılımı ve 1 mm hesaplama sıklıklarındaki sıcaklık dağılımları ek-6’da verilmiştir.
Şekil 5.8, Şekil 5.9 ve ek-6’daki sıcaklık dağılım şekillerindeki, maksimum

sıcaklık; eriyik sıcaklığı (200°C), minumum sıcaklık; soğutma kanalları sıcaklığıdır
(25°C). En kırmızı renk maksimum sıcaklık değerini, en mavi sıcaklık ise minimum sıcaklığı göstermektedir. Bu renk dağılımından scaklığın değişmesi gözlenmektedir.
Şekil 5.8, Şekil 5.9 ve ek-6’daki sıcaklık değişmelerinin gözlemlenmesi soncu soğutma

kanalı üründen uzaklaştıkça sıcaklık değişimi azalmakta olduğu anlaşılmıştır. Yani

69 soğutma kanalları üründen uzaklaştıkça homojen soğutma gerçekleşmektedir.
Dolayısıyla homojen soğutma için soğutma kanalları koordinatları Şekil 5.2’de girilen ürüne maksimum mesafe değeri tasarım değişkeni olarak bulunmaktadır.

Şekil 5.8. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 1.

iterasyon sıcaklık dağılımı.

Şekil 5.9. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 21.

iterasyon sıcaklık dağılımı.

70
Şekil 5.10 ve Şekil 5.11’de sırasıyla 1. ve 21. iterasyonlardaki, 0.5mm hesaplama

sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalı ile ürün arasındaki noktalar için sıcaklık değerleri hesaplanmıştır. Şekil 5.10’de soğutma kanalları ürüne 15mm, Şekil 5.11’de ise 25mm alınmıştır ve sıcaklık eğrileri hesaplanmıştır. 0.5mm hesaplama sıklığındaki diğer iterasyonların sıcaklık eğrileri ve 1mm hesaplama sıklığındaki sıcaklık eğrileri ek-6’da verilmiştir. Şekil 5.10. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 1.

iterasyon sıcaklık hatları.

Şekil 5.11. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 21.

iterasyon sıcaklık hatları.

71
Şekil 5.12’de ve Şekil 5.13’de sırasıyla üründen 2mm ve 9.5mm uzaklıkta, 1 ve 2

nolu

soğutma

kanalları

arasındaki

farklı

iterasyonlardaki

sıcaklık

profilleri

görülmektedir. Bu profillerde, üründen uzak mesafelerde sıcaklık değişiminin en az olduğu anlaşılmıştır. Yani en homojen soğumanın 21. iterasyon olduğu tekrar gözlemlenmiştir. 0.5 mm hesaplama sıklığındaki ürüne farklı uzaklıktaki mesafelerde sıcaklık profili grafikleri ve 1mm heaplama sıklıkğındaki sıcaklık profilleri ek-6’da verilmiştir. Şekil 5.12. Üründen 2 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma

kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

Şekil 5.13. Üründen 9.5 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu

soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

72
Tablo 5.4’de 0.5 mm hesaplama sıklığında farklı iterasyonlardaki, ürüne eşil uzaklıklardaki bazı noktaların sıcaklık dağılım aralıkları, standart sapması, aritmetik ortalaması ve sıcaklık sapma oranı verilmiştir. Şekil 5.4’deki tablonun 1mm hesaplama sıklığında hesaplanmışı ek-6’da verilmiştir.
Tablo 5.4. 0.5 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyon ve farklı uzaklıklardaki soğutma verileri.

terasyon
21

terasyon
17

terasyon
13

terasyon
9

terasyon
5

terasyon
1

Urune Minumum Maksimum
Uzaklık Sıcaklık
Sıcaklık

Standart
Sapma

Aritmetik
Ortalama

Sıcaklık
Sapma
Oranı

4

130

156,47

8,38

146,60

1,51

6

95

136,15

13,19

120,73

4,50

8

60

117,57

19,00

95,80

11,42

10

25

101,27

27,09

71,80

28,77

4

141,67

160,66

5,96

153,61

0,74

6

112,5

141,98

9,32

131,00

2,10

8

83,33

124,52

13,19

109,09

4,98

10

54,17

108,71

17,97

88,07

11,13

4

150

164,25

4,45

158,99

0,40

6

125

147,08

6,92

138,90

1,10

8

100

130,78

9,72

119,33

2,51

10

75

115,68

13,01

100,44

5,27

4

156,25

167,34

3,46

163,26

0,23

6

134,37

151,52

5,36

145,20

0,63

8

112,5

136,35

7,47

127,52

1,40

10

90,63

122,05

9,92

110,36

2,82

4

161,11

170,01

2,77

166,74

0,15

6

141,67

155,40

4,28

150,35

0,39

8

122,22

141,27

5,95

134,25

0,84

10

102,78

127,82

7,84

118,55

1,66

4

165

172,33

2,28

169,65

0,10

6

147,5

158,80

3,51

154,66

0,26

8

130

145,64

4,87

139,89

0,54

10

112,5

133

6,40

125,44

1,05

73
Şekil 5.14’deki grafiklerde 0.5mm hesaplama sıklığındaki, 1 ve 2 nolu soğutma

kanalı arasında, farklı iterasyonlarda oluşan sıcaklık değerlerinden, elde edilen sıcaklık sapma oranları verilmiştir. Aynı grafiğin 1mm hesaplama sıklığı için grafiği ise ek-6’da verilmiştir. 0.5 mm Hesaplama Sıklığında
Sıcaklık Sapma Oranı Değerleri
35

30
4 mm uzaklık
6 mm uzaklık

Sıcaklık Sapma Oranı

25

8 mm uzaklık
10 mm uzaklık

20

15

10

5

0
1

5

9

13

17

21

terasyon Adı

Şekil 5.14. 0.5 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki

farklı mesafe ve farklı iterasyonlardaki sıcaklık sapma oranı değerleri.

74
5.10. Matlab PDE Toolbarı ile Yapılan Sıcaklık Dağılımı Yazılımı
Çalışmasının Karşılaştırılması

Plastik enjeksiyon soğutma sisteminin homojen soğumasını sağlamak için geliştirilen programın doğru sonuç verdiğini görmek için MATLAB PDE toolbarındaki ısı iletim problemi çözülmüştür.
Şekil 5.15’de sınır şartları verilen geometri çözdürülmüştür. Sınır şartları sağ ve

sol dikey kenarlar sicaklık değişimi lineer kabul edilmiştir.
Yazılımdan elde edilen sıcaklık değerleri, 200°C sıcaklıktaki kenara 3, 5 ve 7mm uzaklıktaki hatlar üzerinden alınmıştır.
Yapılan yazılımın doğruluğunun kontrolü için yapılan bu karşılaştırmada, geometri ve sınır şartları, plastik enjeksiyon soğutma sisteminde olabilecek boyutlarda seçilmiştir. Şekil 5.15. Matlab PDE Toolbox ile karşılaştırılması yapılacak geometri ve sınır şartları.

75
Şekil 5.15’de sınır şartları yetersiz görünmektedir. Dolayısıyla aynı geometrinin

yan yana yeteri miktarda yerleştirilip dış sınar sıcaklık değerleri verilerekten çözdürülmüştür. MATLAB PDE’de çizilen geometrinin mesh yoğunluğu Şekil 5.16’da görülmektedir. Mesh yoğunluğu görsel olarak yeteri boyutda seçilmiştir.

Şekil 5.16. Yazılımla karşılaştırma parçası Matlab PDE Toolbox’ındaki mesh

görüntüsü.
MATLAB PDE toolbarında çözdürülen sıcaklık dağılımı Şekil 5.17’de verilmiştir.
Sıcaklık dağılımında görülen sıcaklık profilini kırık hatlardan oluşmaktadır. Bu mesh yoğunluğu ile ilgilidir.
Daha sağlıklı karşılaştırmak için yapılan yazılımın hesaplama sıklığı 0.5mm olarak çözdürülmüştür.
MATLAB PDE’de yapılan analizin sıcaklık çıktısı mesh elemanın sıcaklık değeridir. 76

Şekil 5.17. Karşlaştırma parçası Matlab PDE Toolbox’ındaki sıcaklık dağılımı.

Yapılan yazılımda sıcaklık değerleri, çözümü iki boyutta her iki eksende eşit uzaklıklarda değişen noktalarda hesaplanmıştır. Dolayısıyla sıcaklık grafiklerini karşılaştırmak için eğri uydurmak gerekmektedir. Matlab ve yapılan yazılımın sıcaklık değerlerinin karşılaştırması Şekil 5.18’de görülmektedir. Eğrilerin derecesi düşürülünce yapılan yazılım ile MATLAB PDE sıcaklık grafiğinin örtüşdüğü görülmüştür.

Şekil 5.18. Karşılaştırma parçasının Matlab PDE Toolbox çözümü sıcaklık değeri

ile yapılan programın 0.5 mm hesaplama sıklığında sıcaklık değerleri.

77

6. SOĞUTMA KANALI MATEMAT KSEL MODEL VE
OPT M ZASYONU

Bu optimizasyon çalışmasında, plastik enjeksiyon soğutma sistemi soğutma kanallarının homojen soğuma ve döngü zamanının Şekil 6.1’de görülen geometrik değişkenlerle değişimi incelenmiştir. Yapılan analizler sonucu oluşan sıcaklık sapma oranı ve döngü zamanlarına lineer modeller bulunmuştur.

6.1. Plastik Malzeme Seçimi
Optimizasyon çalışmasında iki değişik malzeme üzerinde çalışma yapılmıştır. Bu malzemeler; polipropilen (PP) ve alçak yoğunluklu polietilen (LDPE) olarak seçilmiştir.
Polipropilenin genel özelikleri Tablo 6.1’de, LDPE’nin genel özellikleri Tablo 6.2’de verilmiştir. Bu malzemelerin dünya üzerinde kullanım oranlarına bakıldığında %31 kullanım oranı ile polietilen ilk sırada, %14 kullanım ile polipropilen ikinci sırada en çok kullanılan plastikler sınıfına girmektedir [Arıcı, 2005].

Şekil 6.1. Soğutma kanalı geometrik değişkenleri.

A=2D~4D

(6.1.)

B=0.8A~1.5A

(6.2.)

Şekil 6.1’deki geometrik değişkenler Tablo 6.3 ve Tablo 6.4 verilen değerlerle

polipropilen ve alçak yoğunluklu polietilen için analizler yapılmıştır. Yapılan analizler sonucu bulunan döngü zamanı ve sıcaklık sapma oranları Tablo 6.5 ve Tablo 6.6’da verilmiştir. 78

6.2. Kullanılan Malzemelerin Genel Özellikleri
6.2.1. Polipropilen

Aile adı: Polipropilen
Aile kısaltması: PP
Ticari adı: Moplen RM6100 malatçı firma: Basel Poliolefinler
Malzeme yapısı: Kristalli
Tablo 6.1. Polipropilenin özellikleri.
Özellik

Birim

Değer

şlem Sıcaklığı

°C

200-300

Kalıp Derecesi

°C

5-50

Çekme

%

0,6-2,0

Özgül Ağırlık

Gr/cm3

0,89-0,91

Kuruma Derecesi

°C

80-100

Kuruma Süresi

Saat

0,5-10

Gerilim Kuvveti

N/mm

20-37

Bilya Baskı Sertliği

N/mm

35-80

Yumuşama Isısı

°C

100

Özgül Sıcaklık

Kj / kg K

1,80

Gerilim Elastik Modülü

N/mm

500-1800

Sıcaklık letimi

W/m K

0,17

6.2.2. Alçak Yoğunluklu Polietilen

Aile adı: Alçak Yoğunluklu Polietilen
Aile kısaltması: LDPE
Ticari adı: Polietilen – L 2034G malatçı firma: Idemitsu Petrochemical Co. Ltd.
Malzeme yapısı: Kristalli

79
Tablo 6.2. Alçak yoğunluklu polietilen özellikleri.
Özellik
şlem Sıcaklığı
Kalıp Derecesi
Çekme
Özgül Ağırlık
Kuruma Derecesi
Kuruma Süresi
Gerilim Kuvveti
Bilya Baskı Sertliği
Yumuşama Isısı
Özgül Sıcaklık
Gerilim Elastik Modülü
Sıcaklık letimi

Birim
°C
°C
%
Gr/cm3
°C
Saat
N/mm
N/mm
°C
Kj / kg K
N/mm
W/m K

Değer
170-270
5-60
1-3
0,91-0,93
70-100
0,5-10
8-33
30
60-70
2,1-2,5
150-800
0,32-0,4

Tablo 6.3. Polipropilen için yapılan analizlerin soğutma kanalı geoetrik değişkenleri.
Analiz No
PP1
PP2
PP3
PP4
PP5
PP6
PP7
PP8
PP9
PP10
PP11
PP12
PP13
PP14
PP15
PP16
PP17
PP18
PP19
PP20
PP21
PP22
PP23
PP24
PP25
PP26
PP27

A
(mm)
25
25
25
25
25
25
25
25
25
30
30
30
30
30
30
30
30
30
35
35
35
35
35
35
35
35
35

B
(mm)
12
12
12
17
17
17
22
22
22
12
12
12
17
17
17
22
22
22
12
12
12
17
17
17
22
22
22

D (mm)
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10
6
8
10

Analiz
No
PP28
PP29
PP30
PP31
PP32
PP33
PP34
PP35
PP36
PP37
PP38
PP39
PP40
PP41
PP42
PP43

A
(mm)
24
24
24
24
28
28
28
28
32
32
32
32
36
36
36
36

B
(mm)
12
16
21
25
12
16
21
25
12
16
21
25
12
16
21
25

D
(mm)
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10

80
Tablo 6.4. Alçak yoğunluklu polietilen için yapılan analizlerin soğutma kanalı geoetrik değişkenleri. Analiz

A

B

D

Analiz

A

B

D

No

(mm)

(mm)

(mm)

No

(mm)

(mm)

(mm)

PE1

25

12

6

PE28

24

12

10

PE2

25

12

8

PE29

24

16

10

PE3

25

12

10

PE30

24

21

10

PE4

25

17

6

PE31

24

25

10

PE5

25

17

8

PE32

28

12

10

PE6

25

17

10

PE33

28

16

10

PE7

25

22

6

PE34

28

21

10

PE8

25

22

8

PE35

28

25

10

PE9

25

22

10

PE36

32

12

10

PE10

30

12

6

PE37

32

16

10

PE11

30

12

8

PE38

32

21

10

PE12

30

12

10

PE39

32

25

10

PE13

30

17

6

PE40

36

12

10

PE14

30

17

8

PE41

36

16

10

PE15

30

17

10

PE42

36

21

10

PE16

30

22

6

PE43

36

25

10

PE17

30

22

8

PE18

30

22

10

PE19

35

12

6

PE20

35

12

8

PE21

35

12

10

PE22

35

17

6

PE23

35

17

8

PE24

35

17

10

PE25

35

22

6

PE26

35

22

8

PE27

35

22

10

81
Tablo 6.5. Yapılan analizlerin sıcaklık sapma oranları ve döngü zamanları (a).
Analiz
Adı

Sıcaklık

Döngü

Sapma

Zamanı

Oranı (U)

(Z) (sn)

Analiz
Adı

Sıcaklık

Döngü

Sapma

Zamanı

Oranı (U)

(Z) (sn)

PE1

0,0645

83,41

PP1

0,0645

52,37

PE2

0,0341

83,22

PP2

0,0341

52,07

PE3

0,0262

82,93

PP3

0,0262

51,89

PE4

0,0529

84,78

PP4

0,0529

52,66

PE5

0,0306

84,60

PP5

0,0306

52,4

PE6

0,0267

84,40

PP6

0,0267

52,58

PE7

0,0393

86,30

PP7

0,0393

53,5

PE8

0,022

85,98

PP8

0,022

53,38

PE9

0,0189

85,76

PP9

0,0189

53,3

PE10

0,0886

83,74

PP10

0,0886

52,2

PE11

0,0453

83,60

PP11

0,0453

52,1

PE12

0,0322

83,23

PP12

0,0322

52

PE13

0,0758

85,22

PP13

0,0758

53,03

PE14

0,0426

84,82

PP14

0,0426

52,9

PE15

0,0345

84,60

PP15

0,0345

52,7

PE16

0,058

86,53

PP16

0,058

54

PE17

0,032

86,35

PP17

0,032

53,8

PE18

0,0257

86,00

PP18

0,0257

53,63

PE19

0,1134

84,14

PP19

0,1134

52,74

PE20

0,0596

83,94

PP20

0,0596

52,6

PE21

0,0404

83,51

PP21

0,0404

52,45

PE22

0,0987

85,53

PP22

0,0987

53,32

PE23

0,0563

85,31

PP23

0,0563

53

PE24

0,043

84,82

PP24

0,043

52,62

PE25

0,0775

86,94

PP25

0,0775

54,13

PE26

0,0435

86,68

PP26

0,0435

53,93

PE27

0,0331

86,24

PP27

0,0331

53,67

82

Tablo 6.6. Yapılan analizlerin sıcaklık sapma oranları ve döngü zamanları (b).
Analiz
Adı

Sıcaklık

Döngü

Sapma

Zamanı

Oranı (U)

(Z)

Analiz
Adı

Sıcaklık

Döngü

Sapma

Zamanı

Oranı (U)

(Z)

PE28

0,0252

82,86

PP28

0,0252

51,77

PE29

0,0266

83,8

PP29

0,0266

52,2

PE30

0,0189

85,1

PP30

0,0189

53,06

PE31

0,0142

86,3

PP31

0,0142

53,58

PE32

0,0295

83

PP32

0,0295

52,08

PE33

0,0327

84,24

PP33

0,0327

52,82

PE34

0,0245

85,39

PP34

0,0245

53,45

PE35

0,0187

86,31

PP35

0,0187

53,85

PE36

0,0351

83,38

PP36

0,0351

52,38

PE37

0,0392

84,47

PP37

0,0392

52,75

PE38

0,0304

85,82

PP38

0,0304

53,16

PE39

0,0237

86,83

PP39

0,0237

53,65

PE40

0,0423

83,5

PP40

0,0423

52,14

PE41

0,0464

84,18

PP41

0,0464

52,87

PE42

0,0367

86,01

PP42

0,0367

53,5

PE43

0,0291

87,1

PP43

0,0291

54

6.3. Regresyon Analizi
Regresyon analizi; matematik, finans, ekonomi, tıp gibi bilim dallarında yoğun olarak kullanılmaktadır.
Regresyon analizinin temelinde; bir olayı değerlendirirken hangi olayların etkisinde olduğunu araştırılması vardır. Bu olaylar bir veya birden çok olabilir.
Faktörlerden dolayı veya direkt etkileniyor olabilir.
Regresyon analizi yapılırken gözlem değerlerinin ve etkilenen olayların bir matematiksel gösterimle, yani bir fonksiyon yardımıyla ifade edilmesi gerekmektedir.
Kurulan bu modele regresyon modeli denilmektedir.

83
Regresyon analizi incelenirken, genellikle konusunu oluşturan, etkilendiği olaylara değişkenler adı verilir. Bu değişkenlerin yer alacağı matematiksel model incelenir. Değişken, belirli bir zaman aralığı göz önüne alınıp, o zaman aralığında kütleyi oluşturan belli birimdeki olayları içeren örneklerdir. Sayılabilir ve ölçülebilir nitelikte olmalıdır.
Regresyon modeli kullanırken öncelikle ilgilenilen olaylarla ilgili olarak bir sebep-sonuç ilişkisinin bulunması gerekmektedir. Sebep-sonuç ilişkisi, regresyon modeli kurulurken bağımlı ve bağımsız değişkenler olarak anlatılmaktadır. Regresyon analizi yapılırken kurulan matematiksel modelde yer alan değişkenler, bir bağımlı değişkenden ve bir veya birden çok bağımsız değişkenden oluşmaktadır. Bağımsız değişkenlerle kurulacak modeller, bir değişkenli olarak ele alınırsa, çoklu regresyon modeli konusunu oluşturmatadır [Arıcı, 2005].

Basit doğrusal regresyon

: Y = a + bX 1 + ei

Çoklu regresyon modeli

: Y = a + bX 1 + cX 2 + dX 3 + ....... + ei

Y

: Bağımlı değişken

X 1 , X 2 , X 3 ,...

: Bağımsız değişkenler

a,b,c,d,…

: Katsayılar

ei

: Hata terimi

Bu çalışmada, iki malzeme, değişken ve sabit çapta soğutma kanalları için regresyon analizi yapılarak model oluşturulmuştur. Bu modeller optimizasyon problemi içinde kullanılmıştır. Sonuçların düzgünlüğü regresyon analizinden elde edilecek olan
“R-sqr” değerine göre belirlenmiştir. R-sqr değeri %80’den büyükse yeterli model olduğu kabul edilmiştir.

84

POL PROP LEN
a) Sabit soğutma kanal çapı

Moldflow’da yapılan PP28’den PP43’e kadar yapılan analiz sonuçlarına göre
Minitab’da elde edilen regresyon analizi modelleri:

U = −0.0045 + 0.00175 A − 0.00051B − 0.000016 AB
Z = 48.9 + 0.0557 A + 0.164 B − 0.00117 AB

Elde edilir.
Elde edilen R-sqr değeri zaman için 95%, homojen soğuma için 89.4% bulunmuştur.
Regresyon analizi sonuçları ek-4’te verilmiştir.
a) Değişken soğutma kanal çapı

Moldflow’da yapılan PP1’den PP27’e kadar yapılan analiz sonuçlarına göre
Minitab’da elde edilen regresyon analizi modelleri:
U = −0.0407 + 0.00949 A − 0.00495 B + 0.00127 D − 0.000049 AB − 0.000735 AD
Z = 48.5 + 0.0888 A + 0.135 B + 0.086 D + 0.00030 AB − 0.00575 AD

Elde edilir.
Elde edilen R-sqr değeri zaman için 95.2%, homojen soğuma için 93.2% bulunmuştur.
Regresyon analizi sonuçları ek-4’te verilmiştir.
2) ALÇAK YOĞUNLUKLU POL ET LEN
a) Sabit soğutma kanal çapı

Moldflow’da yapılan PE28’den PE43’e kadar yapılan analiz sonuçlarına göre
Minitab’da elde edilen regresyon analizi modelleri:
U = −0.0045 + 0.00175 A − 0.00051B − 0.000016 AB
Z = 79.3 + 0.0204 A + 0.202 B + 0.00219 AB

Elde edilir.
Elde edilen R-sqr değeri zaman için 99%, homojen soğuma için 89.4% bulunmuştur.
Regresyon analizi sonuçları ek-4’te verilmiştir.

85
a) Değişken soğutma kanal çapı

Moldflow’da yapılan PE1’den PE27’e kadar yapılan analiz sonuçlarına göre
Minitab’da elde edilen regresyon analizi modelleri:
U = −0.0407 + 0.00949 A − 0.00495 B + 0.00127 D − 0.000049 AB − 0.000735 AD
Z = 77.6 + 0.118 A + 0.309 B + 0.0396 D − 0.0007 AB − 0.00533 AD − 0.00125 BD

Elde edilir.
Elde edilen R-sqr değeri zaman için 93.2%, homojen soğuma için 99.8% bulunmuştur.
Regresyon analizi sonuçları ek-4’te verilmiştir.

Elde edilen modellerin katsayısına bakılırsa üretilecek olan malzeme değişince döngü zamanı modelinin katsayılarıda oransal olarak büyük farklılıklar gözlenmiştir.
Yukarıda elde edilen modellerin regresyon analizi ve her bir model için modeli oluşturan değişkenlerin model etkisi tek yönlü varyans analiz ile elde edilmiştir ve ek-4 te verilmiştir. Varyans analizine göre elde edilen soğutma sistemi geometrik değişkenlerinin döngü zamanı ve homojen soğuma üzerindeki etkileri Tablo 6.7 ve
Tablo 6.8’de verilmiştir. Bu etkilerin yüzdelik değerleri ise Şekil 6.2, Şekil 6.3 ve Şekil
6.4’de verilmiştir.
Tablo 6.7. Soğutma sistemi geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkileri.
A
POL ET LEN

POL PROP LEN

B

D

Sabit Çap

0,18

74,55

-

Değişken Çap

0,6

124,22

0,48

Sabit Çap

0,32

35,38

-

Değişken Çap

1,19

58,26

0,6

Tablo 6.8. Soğutma sistemi geometrik değişkenlerinin homojen soğumaya etkileri.
A

B

D

Sabit Çap

5,25

2,97

-

Değişken Çap

3,54

1,22

18,31

86

Sabit Çap

Yüzde

99,10
100

99,75

90
80
70
60
50
40
30

0,90

20
Polipropilen

10

0,24

0

Polietilen
A
B

Şekil 6.2. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkisinin sabit

çapta yüzdelik dağılımı.

Değişken Çap
Yüzde
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

99,13

97,00

1,98
1,00

0,48

Polipropilen

0,38
A

Polietilen
B

D

Şekil 6.3. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin döngü zamanına etkisinin değişken

çapta yüzdelik dağılımı.

87

Polipropilen ve Polietilen için Üniform soğuma
Yüzde

79,37

80,0
63,84
60,0
36,12
15,34

40,0

5,29

20,0

Değişken Çap
Sabit Çap

0,0
A

B

D

Şekil 6.4. Soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin homojen soğumaya etkisinin

yüzdelik dağılımı.

6.4. Soğutma Kanalı Optimizasyonu
Optimizasyon algoriltmasi için Simulated annealing metodu kullanılmıştır. Bu metot, termodinamik ve metalurji alanlarındaki kavramlardan ilham almıştır.: “Erimiş malzemelerin yavaşça soğutulduğunda katılılaştıktan sonra daha kararlı, daha sağlam olaçağı” tezine dayanır. Soğuma sırasındaki sıcaklık deişkenlere, enerji değeri amaç fonksiyonuna karşı geleçek şekilde dönüşümler yapılır [Kurtaran, 2005].
Aşağıda tanımlanan optimizasyon probleminin iterasyon geçmişi polipropilen değişken soğutma kanal çapı Şekil 6.5’te, polipropilen sabit soğutma kanal çapı Şekil
6.6’da, polietilen değişken soğutma kanal çapı Şekil 6.7’de, polietilen sabit soğutma kanal çapı Şekil 6.8’de verilmiştir.
A,B,D değerleri ise döngü zmanın ve homojen soğuma fonksiyonlarının değişkenleridir. Bu optimizasyon problemlerinde 49’ar iterasyon yaptırılmış ve polietilen ve polipropilen için değişken ve sabit soğutma kanal çapı olmak üzere optimum A,B,D değerleri bulunmuştur. Optimizasyon iterasyon geçmişi ek-5’de verilmiştir.
KZ=Döngü zamanı önem katsayısı
KU=Homojen soğuma önem katsayısı

88
U=Sıcaklık sapma oranı
Z=Döngü Zamanı
Sabit Değerler

D=6mm, 8mm veya 10mm
KZ=8

KU=4

uygulama çalışması için alınan değerdir.

Optimizasyon kısıtlamalar:

2D<A<4D
0.8A<B<1.5A
Amaç Fonksiyonu

Fmin

 Z − Z min 

KZ 
Z

 maks − Z min 
=

U − U min
K U 1 −
 U maks − U min







6.4.1. Polietilen Ürün malatı için Sabit Soğutma Kanal Çapında

Yukarıda regresyon analizi ile polietilen malzeme ve sabit soğutma kanal çapında bulunan A,B ve D’ye bağlı U ve Z fonksiyonları yukarıdaki optimizasyon kıstlamarı ile amaç fonksiyonu minimize edilmiştir.
U = −0.0045 + 0.00175 A − 0.00051B − 0.000016 AB
Z = 79.3 + 0.0204 A + 0.202 B + 0.00219 AB

Fmin= 27.56

A=20

B=30

D=10

Değerleri bulunmuştur.
6.4.2. Polipropilen Ürün malatı için Sabit Soğutma Kanal Çapında

Yukarıda regresyon analizi ile polipropilen malzeme ve sabit soğutma kanal çapında bulunan A,B ve D’ye bağlı U ve Z fonksiyonları yukarıdaki optimizasyon kıstlamarı ile amaç fonksiyonu minimize edilmiştir.
U = −0.0045 + 0.00175 A − 0.00051B − 0.000016 AB
Z = 48.9 + 0.0557 A + 0.164 B − 0.00117 AB

Fmin= 0.43

A=20.34

Değerleri bulunmuştur.

B=16.7

D=10

89
6.4.1. Polietilen Ürün malatı için Değişken Soğutma Kanal Çapında

Yukarıda regresyon analizi ile polietilen malzeme ve değişken soğutma kanal çapında bulunan A,B ve D’ye bağlı U ve Z fonksiyonları yukarıdaki optimizasyon kıstlamarı ile amaç fonksiyonu minimize edilmiştir.
D=6mm, 8mm veya 10mm
U = −0.0407 + 0.00949 A − 0.00495 B + 0.00127 D − 0.000049 AB − 0.000735 AD
Z = 77.6 + 0.118 A + 0.309 B + 0.0396 D − 0.0007 AB − 0.00533 AD − 0.00125 BD

Fmin=8.64

A=5

B=52.48

D=10

Değerleri bulunmuştur.
6.4.2. Polipropilen Ürün malatı için Değişken Soğutma Kanal Çapında

Yukarıda regresyon analizi ile polipropilen malzeme ve değişken soğutma kanal çapında bulunan A,B ve D’ye bağlı U ve Z fonksiyonları yukarıdaki optimizasyon kıstlamarı ile amaç fonksiyonu minimize edilmiştir.
D=6mm, 8mm veya 10mm
U = −0.0407 + 0.00949 A − 0.00495 B + 0.00127 D − 0.000049 AB − 0.000735 AD
Z = 48.5 + 0.0888 A + 0.135 B + 0.086 D + 0.00030 AB − 0.00575 AD

Fmin=-0.35

A=13.39

Değerleri bulunmuştur.

B=11.19

D=6

90

Polipropilen Değişken Çap
35

Amaç Fonksiyonu

30
25
20

Amaç Fonksiyonu
A
B
D

15
10
5
0
-5

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 terasyon Şekil 6.5. Polipropilen değişken çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri.

Polipropilen Sabit Çap
35
30
25

Değer

20

Amaç Fonksiyonu
A

15

B

10

D

5
0
1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

-5 terasyon Şekil 6.6. Polipropilen sabit çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri.

91

Polietilen Değişken Çap

70
60

Değer

50
40
Amaç Fonks iyonu

30

A
B

20

D
10
0
1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 terasyon Şekil 6.7. Polietilen değişken çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri.

Polietilen Sabit Çap
40
35
30
Amaç Fonksiyonu

Değer

25

A

20

B

15

D

10
5
0
1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 terasyon Şekil 6.8. Polietilen sabit çapta optimizasyon amaç fonksiyonu iterasyon değerleri.

92

97,6

86,9

100

86,83

120

97,56

Döngü Zamanı
Model
Analiz

50,8

50,78

60

52,7

52,76

Saniye

80

40
20
0
Polietilen Sabit
Polietilen
Çap
Değişken Çap

Polipropilen
Sabit Çap

Polipropilen
Değişken Çap

Şekil 6.9. Regresyon Modeli ve analiz programı döngü zamanı karşılaştırılması.
Şekil 6.9’da görüldüğü gibi regresyon analizi ile elde edilen modellerle yapılan

optimizasyon sonucu çıkan geometrik değişkenlerle analiz programıyla yaklaşık aynı sonucu vermiştir. Şekil 6.10’da analiz programı mesh görüntüsü verilmiştir.

6.10. MoldFlow analiz programı mesh görüntüsü

93

7. SONUÇLAR VE ÖNER LER

Bu çalışmada, kalıp duvar sıcaklığının homojen soğuması amaçlanarak BDT programlarından CATIA V5 programına soğutma kanallarının koordinatlarının kullanıcı etkileşimi olmadan modellenmesi, soğutma sistemi için geçen tasarım zamanının azaltılması sağlanmıştır.
Parametrik ve unsur tabanlı BDT programlarına yenilik katma boyutunda bilimsel çalışma ve bilgilerin komutlaştırılabilirliği gösterilmiştir.
Kalıp malzemesinin her bir eksen ve doğrultudaki üründen uzaklık değerlerini girilmesiyle, ürünün uzayda kapladığı minimum dikdörtgenler prizması bulunmuştur.
Kalıp çeliğinin kullanıcı etkileşimi olmadan parametrik olarak oluşturulmuştur.
Soğutma kanalı ile ürün arasında verilen hesaplama sıklığı kadar sıklıkta noktalara bölünmüş ve her bir nokta için sıcaklık denklemi oluşturulmuş oluşturulan bu denklem takımı çözülmüştür. Gözlemler sonucunda görülmüştür ki soğutma kanalları üründen uzaklaştıkça ürünün soğuması homojenleşme eğilimi sergilemiştir. Moldflow’da yapılan analizler göstermiştir ki, homojen soğuma sağladıkça döngü zamanının arttığı görülmüştür. Bundan dolayı ürünü soğutmak için tek kriter homojen soğuma değil de homojen soğuma ve döngü zamanı arasında bir ilişki kurulması gerektiği kanısına varılmıştır. Uygulama parçasının ilk iki delik için kalıp sıcaklığı 75°C (soğutma kanalında soğutma kanal çapı kadar ürüne zıt doğrultudaki uzaklıktaki sıcaklık değeri), kalıp duvar sıcaklığı 200°C, soğutma sıvısı sıcaklığı 25°C, 1 mm ve 0.5 mm hesaplama sıklılarında sıcaklık dağılım grafikleri oluşturulmuştur.
Üründen belli bir mesafe uzaklıkta sıcaklık sapmasını ifade edebilecek sıcaklık sapma oranı adında bir katsayı geliştirilmiştir. Sıcaklık sapma oranının minimum değeri sıcaklık farkındaki değişmelerin minimum olduğu soğutma kanal koordinatlarını göstermektedir. Bölüm 5’te birinci ve ikinci soğutma kanalı arasındaki sıcaklık değişim grafikleri verilmiştir. Sıcaklık sapma oranı üründen 6mm uzaklıkta minimize edilerekten soğutma kanalları koordinatları bulunmuştur. Sıcaklık hesaplama sıklığı 0.5 mm ile 1 mm

94 arasındaki sıcaklık değerlerinde farklar gözlenmiştir. Aynı tasarım aynı soğutma kanal koordinatlarında her bir koordinatın 0.5mm ile 1mm hesaplama sıklığı sonucu bulunan sıcaklık değerlerinin oranının 1 yakın olduğu görülmüştür. Nokta sayısı kadar denklem olduğu ve nokta sayısı adetine bağlı olarak (nxn) çözüm matrisi oluştuğu için hesaplama zamanı acısından 1 mm hesaplama sıklığının yeterli ve ideal olduğu görülmüştür.
Geliştirilen programın veri tabanı mevcut olan plastik enjeksiyon analiz programlarındaki kalıp malzemesi, enjeksiyon malzemesi, soğutma sıvısı, enjeksiyon makinesi değişkenlerini içermektedir. Yapılan programın geliştirilebililir bir program olan CATIA V5 programının parametrik ve unsur tabanlı yapısına adapte edilmiştir.
Enjeksiyon kalıpçılığında bilinen ve kullanılan bütün değişkenler tasarım aşamasında, oluşturulabilecek yeni formlarda, modüllerde, değişken olarak kullanılabilecek şekilde yapılmıştır. Üründen belli bir mesafe üzerindeki sıcaklık değişmelerinin minimum olduğu soğutma kanalı koordinatı araştırılmıştır.
BDT programında verilen kısıtlamalar çerçevesinde otomatik olarak oluşturulan soğutma kanallarının konumu, sıcaklık sapma oranının minimum olduğu soğutma kanal koordinatlarıyla güncellenmesi sağlanmıştır. Bölüm 5 teki grafiklerden de anlaşılacağı gibi soğutma kanalı üründen uzaklaştıkça soğutma kanalının ürün üzerindeki soğutma etkisinin homojenlik eğilimi sergilediği görülmüştür. Soğutma kanalı ürün üzerinden uzaklaştıkça döngü zamanı arttığı bilinmektedir. Bundan dolayı ürün üzerindeki sıcaklık değişmelerini ve döngü zamanının birlikte optimize edilmesi gerektiği kanısına varılmıştır. Moldflow’da yapılan analiz sonuçları göstermiştirki döngü zamanı polietilen ve polipropilen arasında farklılıklar olmaktadır. Dolayısıyla döngü zamanı modeli üründen ürüne farklılık göstermektedir. Bölüm 6’da polietilen ve polipropilen için yapılan analizleri sonucunda oluşan döngü zamanı ve homojen soğuma değerlerine regresyon analiziyle modeller geliştirilmiştir. Bu modeller homojen soğuma ve döngü zamanının önem derecesine göre soğutma kanalı geometrik değişkenlerinin bulunması için amaç fonksiyonu geliştirilmiş ve optimize edilmiştir.

95
Regresyon analiz ile oluşturulan modellere tek yönlü varyans analizi yapılmıştır.
Analizler sonuçunda döngü zamanına en çok etki eden geometrik değişkenin soğutma kanalının ürüne olan uzaklığı olduğu görülmüştür.
Ürün CATIA V5 paket programında, araformlar ve program akış kontrolü
VBA’da, denklem takımının oluşturulması ve çözülmesi MATLAB’de, döngü zamanının bulunması MOLDFLOW’da yapılan anlizlerde, analiz ve hesaplanan degerlere model uydurma ise MINITAB’ta gerçekleştirilmiştir.
Bundan sonraki çalışmalarda,
1) Üretilen parçaların soğutma kanal doğrultusuna dik düzlemlerdeki ürün kesitinin

genellikle değişken olmasından dolayı delinmesi gereken soğutma kanallarının açılı olması gerekmektedir. Açılı Soğutma kanallarının şartları ve açı miktarları bulunabilir. 2) Sonlu farklar yöntemiyle bir an için sıcaklık dağılımı bulunması yerine farklı

sıcaklık anlarında sıcaklık dağılımları hesaplanabilir ve hesaplanan sıcaklık değerlerinin tamamı kullanılaraktan sıcaklık sapma oranı değeri bulunabilir.
3) Homojen soğumanın çarpılma, çökme, kaynak bölgesi gibi. ürün sonuçlarıyla

ilişkisi kurulabilir.
4) Ürünün her zaman homojen soğumasının sağlandığı bir soğutma sistemi

yazılımı yapılabilir. Bu yazılımda soğutma kanalları delik değilde ürün formunun ofset görüntüsünden oluşan, dolayısıyla her bir kalıp çeliğini iki parçadan oluşan soğutma sistemi geliştirilebilir.

96

KAYNAKLAR
[1]

Li C. L., A Feature-Based Approach to Injection Mould Cooling System Design,
Computer Aided Design, V. 33, Pp 1073-1090, 2001.

[2]

Henz J. A., Himasekhar K., Design Sensitivities of Mold Cooling CAE Software: an Experimental Verification, Advances in Polymer Tecnology, V. 15, Pp 1-16,
1996.

[3]

Dimla D. E., Camilotto M. and Miani F., Design and Optimisation of Conformal
Cooling Channels in Injection Molding Tools,, Journal of Materials Processing
Technology, V. 164-165, Pp 1294-1300, 2005.

[4]

Gao F., Patterson W. I. and Kamal M. R., Cavity Pressure During Control the
Cooling Stage in Termoplastic Injection Molding, Polymer Engineering and
Science, V. 36, Pp 2467-2476, 1996.

[5]

Lee, Ko-Sang, In-Plane Deformation Analysis of Plastic Parts in The Injection
Moulding Process, Journal of Materials Processing Technology, V. 3, Pp. 11-20,
1999.

[6]

Park S. J. and Kwon T. H., Optimal Cooling System Design for the Injection
Molding Process, Polymer Engineering and Science, V. 38, Pp. 1450-1462, 1998.

[7]

Wang R., Prystay M., Hetu J. F., Gap Between Mold and Part Andits Effect on
Cooling of Injection Molded Plastics, Antect'96, V. 1, Pp. 1049-1053, 1996.

[8]

Qiao H., A Systematic Computer-Aided Approach to Cooling System Optimal
Design in Plastic Injection Molding, International Journal of Mechanical Sciences, V.
48, Pp. 430-439, 2006.

[9]

Li Q. Tang, Pochiraju Kishore, Chassapis Constantin and Manoochehri Souran,
Three-Dimensional Transient Mold Cooling Analysis Based on Galerkin Finite
Element Formulation With a Matrix-Free Conjugate Gradient Technique,
International Journal For Numerical Methods in Engineering, V. 39, Pp. 30493064, 1996.

[10] Kansal Gayatri, Rau P. N. and Atrea S. K., Study: Temparature and Residual Stress in and njection Moulded Gear, Journal of Materials Processing Technology, V.
108, Pp. 328-337, 2001.

97
[11] Park Keun, Ahn Jong-Ho, Design of Experiment Considering Two-Way
Interactions and its Application to Injection Molding Processes With Numerical
Analysis, Journal of Materials Processing Technology, V.146, Pp.221-227, 2004.
[12] Tang S.H., Kong Y. M., Sapuan S. M., Samin R., Sulaiman S., Design and
Thermal Analysis of Plastic Injection Mould, Journal of Materials Processing
Technology, V. 171, Pp. 259-267, 2006.
[13] Qiao H., Transient Mold Cooling Analysis Using BEM With the Time-Dependent
Fundamental Solution, International Communications in Heat and Mass Transfer,
V. 32, Pp. 315-322, 2005.
[14] Liang J. Z. and Ness J. N., The Calculation of Cooling Time in Injection
Moulding, Journal of Materials Processing Technology, V. 57, Pp. 62-64,
1996.
[15] Chen X., Lam Y. C., Li d. Q., Analysis of Thermal Residual Stress in Plastic
Injection Molding, Journal of Materials Processing Technology, V. 101, Pp. 275280, 2000.
[16] Tang Li Q., Chassapis Constantin, Manoochehri Souran, Optimal Cooling System
Design for Multi-Cavity Injection Molding, Finite Elements in Analysis and
Design, V. 26, Pp. 229-251, 1997.
[17] Dubay Rickey and Bell adam C., An Experimental Comparison of Cooling Time for Cylindrical Plastic Components Using Heat Conduction Models in The NonConservative and Conservative Forms, Polymer Engineering and Science, V. 38,
Pp. 1048-1059, 1998.
[18] Halıcı, F., Gündüz, M., Örneklerle Isı Geçişi, Burak Ofset, Sakarya, 2001.
[19] Kakaç S., Isı Transferine Giriş-I, Tıp&Teknik Yayıncılık, Ankara, 1998.
[20] Doç. Dr. Akkurt Selma, Plastik Malzeme Bilgisi, Birsen Yayıncılık, stanbul,
1991.
[21] Yaşar Hikmet, Plastik Dünyası, TMMOB Makine Mühendisleri Odası Yayın No:
142/2, Ankara, 2001.
[22] Akyüz Ö. Faruk, Plastikler ve Plastik Enjeksiyon Teknolojisine Giriş, Pagev
Yayınları, stanbul, 2001.
[23] Ceylan Latif, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Bilgisayar Sistemleri
Öğretmenliği, Lisans Tezi, Ankara, 2000.
[24] Şenalp, Z., Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Bilgisayar Destekli Tasarım Dersi
Dökümanları, Kocaeli, 2004.

98
[25] Alkaya, A. R., Plastik Enjeksiyon Kalıpları, Yüksek. Lisans Tezi, stanbul Teknik
Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, stanbul, 1998.
[26] Tunahan, A., Plastik Enjeksiyon Kalıpları çin Bilgisayar Destekli Soğutma
Sistemi Tasarımı, yüksek. Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
Ankara, 2002.
[27] Akyüz, Ö.F, Plastikler ve Plastik Enjeksiyon Teknolojisine Giriş, Pagev Yayınları, stanbul, 1998.
[28] Turaçlı, H., Enjeksiyon Kalıpları malatı, Pagev Yayınları, stanbul, 2000.
[29] Turaçlı, H., Enjeksiyoncunun El Kitabı, Pagev Yayınları, stanbul, 2000.
[30] Uzun, ., Hacim Kalıpçılığı, Milli Eğitim Basımevi, stanbul, 1984.
[31] Erci, G., Plastik ve Metal Döküm Kalıpları, M.E.B. Etüt ve Programlama Dairesi
Yayınları, Ankara, 1985.
[32] Menges, G., Mohren, P., How to Make Injection Molds, Newyork, 1993.
[33] Arıcı, ., Plastik Enjeksiyon Kalıpçılığında Çökmeye Etki Eden Parametrelerin ncelenmesi, Yüksek.

Lisans

Tezi,

Gebze Yüksek teknoloji

Enstitüsü,

Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 2005.
[34] Kurtaran, H., Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Optimizasyon Teorisi ve
Uygulamaları, Ders Dökümanları, Kocaeli, 2005.
[35] CATIA V5R14.
[36] MATLAB 7.0.
[37] Visual BASIC Application.
[38] MOLDFLOW 4.0.
[39] MINITAB 14.

99

ÖZGEÇM Ş
12.08.1980’de Kahramanmaraş'ta doğan Mahmut Ekersular 1998 yılında
Kahramanmaraş Endüstri Meslek Lisesi CNC Bölümü’nden mezun oldu. 2003 yılında
Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü Talaşlı Üretim Ana
Bilim Dalı’nı başarıyla bitirdi. 2003 yılında Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Tasarım ve malat Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Programı’na kayıt oldu. Lisans 4. sınıftan bu güne çeşitli firmalarda Özel Makine
Endüstriyel Tasarım alanlarında çalışmıştır.

malatı, Kalıp, CAD/CAM ve

100

EK - 1
MATLAB D L NDE HOMOJEN SICAKLIK DAĞILIMI
SOĞUTMA KANAL KOORD NATLARININ PROGRAMI

101 clear; clc verial=fopen('c:\isidosyasi1','rt') gelenveriler=fscanf(verial,'%f',Inf) verikapat=fclose(verial) delikcapi=gelenveriler(1); deliksayisi=gelenveriler(2); sogutucusicakligi=gelenveriler(3); eriyiksicakligi=gelenveriler(4); kalipsicakligi=gelenveriler(5); sicakliksikligi=gelenveriler(6); maksimumurun=gelenveriler(7); minumumurun=gelenveriler(8); homojenmesafe=gelenveriler(9); offsetadeti=gelenveriler(10); verial=fopen('c:\offsetboylari','rt') offsetboy=fscanf(verial,'%f',Inf) verikapat=fclose(verial) sonucenkucuk=5000; ustlimit=round((maksimumurun+delikcapi)/sicakliksikligi)*sicakliksikligi minumumurun=round(minumumurun/sicakliksikligi)*sicakliksikligi; maksimumurun=round(maksimumurun/sicakliksikligi)*sicakliksikligi; homojenmesafe=round(homojenmesafe/sicakliksikligi)*sicakliksikligi; for analizadeti=1:offsetadeti+1 yatayboy(analizadeti)=round(offsetboy(analizadeti)/deliksayisi/sicakliksikligi)*sicaklik sikligi; matrissatirsayisi=round((ustlimit/sicakliksikligi)*(yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)) cozummatrisi=eye(matrissatirsayisi); for yataydoldur= 1:yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi for dikeydoldur= 1:ustlimit/sicakliksikligi sicaklikmatrisi(dikeydoldur,yataydoldur)=0; yatayaktif=yataydoldur*sicakliksikligi; dikeyaktif=dikeydoldur*sicakliksikligi; deliksagyatay=yatayboy(analizadeti);

102 delikdikey=minumumurun+(analizadeti-1)* sicakliksikligi; soldelikmesafe=((yatayaktif).^2+(delikdikey-dikeyaktif).^2).^0.5; sagdelikmesafe=((deliksagyatay-yatayaktif).^2+(delikdikey-dikeyaktif).^2).^0.5; if dikeydoldur==ustlimit/sicakliksikligi sicaklikmatrisi(dikeydoldur,yataydoldur)= kalipsicakligi; end if soldelikmesafe<delikcapi/2 sicaklikmatrisi(dikeydoldur,yataydoldur)=sogutucusicakligi; end if sagdelikmesafe<delikcapi/2 sicaklikmatrisi(dikeydoldur,yataydoldur)=sogutucusicakligi; end if dikeydoldur==1 sicaklikmatrisi(dikeydoldur,yataydoldur)= eriyiksicakligi; end end end degerno=0; for sat= 1:ustlimit/sicakliksikligi for sut=1:yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi degerno=degerno+1; isideger(degerno,1)=-sicaklikmatrisi(sat,sut); end end
[isisatir,an]=size(isideger);
for hh=1:isisatir if isideger(hh,1)==0 cozummatrisi(hh,hh)=-4; end if isideger(hh,1)~=0 cozummatrisi(hh,hh)=-1; end end 103 for nom=yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi+1:yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi:yatay boy(analizadeti)/sicakliksikligi*(ustlimit/sicakliksikligi-1)+1 %a12 if cozummatrisi(nom,nom)==-4 cozummatrisi(nom,nom)=-2; cozummatrisi(nom,nom-yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; cozummatrisi(nom,nom+yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; end end for nom=2*yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi:yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi:yatay boy(analizadeti)/sicakliksikligi*(ustlimit/sicakliksikligi-1) %a13 if cozummatrisi(nom,nom)==-4 cozummatrisi(nom,nom)=-2; cozummatrisi(nom,nom-yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; cozummatrisi(nom,nom+yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; end end for hh=yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi+2:isisatir yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi-1 if cozummatrisi(hh,hh)==-4 cozummatrisi(hh,hh-yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; cozummatrisi(hh,hh+yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)=1; cozummatrisi(hh,hh-1)=1; cozummatrisi(hh,hh+1)=1; end end cozumsonuc=cozummatrisi\isideger; for hh=yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi+1:isisatiryatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi isisutunno=mod(hh,yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi); isisatirno=(hh-isisutunno)/(yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi)+1; if isisutunno~=0 sicaklikmatrisi(isisatirno,isisutunno)=cozumsonuc(hh,1); 104 end end for dd=1:ustlimit/sicakliksikligi for ff=1:yatayboy(analizadeti)/sicakliksikligi-1 x(dd,ff)=ff*sicakliksikligi; y(dd,ff)=dd*sicakliksikligi; sonucsicaklik(dd,ff)=sicaklikmatrisi(dd,ff); if dd==homojenmesafe/sicakliksikligi integraly(ff)=sonucsicaklik(dd,ff); integralx(ff)=ff*sicakliksikligi; end end end egriuydurma=polyfit(integralx,integraly,6); integralxi=linspace(0,1,101); integralyi=polyval(egriuydurma,integralxi); enson=std(integralyi)/mean(integralyi)*(max(integralyi)-min(integralyi)); if enson<sonucenkucuk sonucenkucuk=enson; enkucukanaliz=analizadeti; end if analizadeti==offsetadeti offsetboy(offsetadeti+1)=offsetboy(enkucukanaliz); kayitifade=fopen('c:\uzaklik','wt'); fprintf(kayitifade,'%f',enkucukanaliz*sicakliksikligi+minumumurun-sicakliksikligi); fclose(kayitifade); end clear deliksagyatay dikeyaktif dikeydoldur ff hh isideger isisatir isisatirno isisutunno nom sagdelikmesafe sicaklikmatrisi; clear soldelikmesafe sut yatayaktif yatayboy yataydoldur dd an sat cozummatrisi cozumsonuc degerno delikdikey sat egriuydurma; echo off clear sonucsicaklik x y enson integralx integraly integralxi integralyi; end 105

EK - 2
VBA PROGRAMI KODLARI

106
VER TABANINA BAĞLAMA VE LK KAYIT

Sub CATMain()
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim product1 As Product
Set product1 = partDocument1.GetItem("Part1")
Dim parametresogutma As Parameters
Set parametresogutma = part1.Parameters
Dim enjmakpiys As StrParam
Dim enjemakurtc As StrParam
Dim ktlgmakine As StrParam
Dim makikayt As StrParam
Dim strokmak As RealParam
Dim kapsmaks As RealParam
Dim capextr As RealParam
Dim hidrobasnc As RealParam
Dim basnenj As RealParam
Dim piycelik As StrParam
Dim urtccelik As StrParam
Dim kynkcelik As StrParam
Dim kayitcelik As StrParam
Dim clkygnluk As RealParam
Dim ozgulcelik As RealParam
Dim iletkencelk As RealParam
Dim celikelast As RealParam
Dim poscelik As RealParam
Dim sgtcpiyasa As StrParam
Dim urtcsogutc As StrParam
Dim kynksgtc As StrParam
Dim kytsogutuc As StrParam
Dim ygnlsgtc As RealParam
Dim isiozgul As RealParam

107
Dim viskossgtc As RealParam
Dim iletksgtc As RealParam
Dim ygneriyik As RealParam
Dim yognkati As RealParam
Dim b5c As RealParam
Dim b6c As RealParam
Dim b1mc As RealParam
Dim b2mc As RealParam
Dim b3mc As RealParam
Dim b4mc As RealParam
Dim b1sc As RealParam
Dim b2sc As RealParam
Dim b3sc As RealParam
Dim b4sc As RealParam
Dim b7c As RealParam
Dim b8c As RealParam
Dim b9c As RealParam
Dim e1c As RealParam
Dim e2c As RealParam
Dim poissonxyc As RealParam
Dim poissonyzc As RealParam
Dim shearm_c As RealParam
Dim alfa1_c As RealParam
Dim alfa2_c As RealParam
Dim yuzeykalips As RealParam
Dim sickalipm As RealParam
Dim sic_min_kalipy As RealParam
Dim yusey_sic_mk As RealParam
Dim sicminkalip As RealParam
Dim maksickal As RealParam
Dim sicenjc As RealParam
Dim sicisi1 As RealParam
Dim sicisi2 As RealParam
Dim sicisi3 As RealParam

108
Dim sicisi4 As RealParam
Dim malozgulisi1 As RealParam
Dim malozgulisi2 As RealParam
Dim malozgulisi3 As RealParam
Dim malozgulisi4 As RealParam
Dim oransogtm1 As RealParam
Dim oransogtm2 As RealParam
Dim oransogtm3 As RealParam
Dim oransogtm4 As RealParam
Dim sicisikat1 As RealParam
Dim sicisikat2 As RealParam
Dim sicisikat3 As RealParam
Dim sicisikat4 As RealParam
Dim iletiisi1 As RealParam
Dim iletiisi2 As RealParam
Dim iletiisi3 As RealParam
Dim iletiisi4 As RealParam
Dim orankatsog1 As RealParam
Dim orankatsog2 As RealParam
Dim orankatsog3 As RealParam
Dim orankatsog4 As RealParam
Dim adipysmal As StrParam
Dim snfplsmalzeme As StrParam
Dim urtcplast As StrParam
Dim kodurtfrmplsk As StrParam
Dim kaytarhplast As StrParam
Dim verinoplast As StrParam
Dim drkgrmplst As StrParam
Dim delikcapi As RealParam
Dim deliklerarasi As RealParam
Dim uruneuzaklik As RealParam
Dim deliksayisi As IntParam
Set enjmakpiys = parametresogutma.CreateString("Enjeksiyon Piyasa Adi", "Enjeksiyon
Adi")

109
Set enjemakurtc = parametresogutma.CreateString("Uretici Firma", "Uretici Firma")
Set ktlgmakine = parametresogutma.CreateString("Katalog Adi", "Katalog Adi")
Set makikayt = parametresogutma.CreateString("Makine Kayit", "Kayit Tarihi")
Set strokmak = parametresogutma.CreateReal("Makine Stroku", 25#)
Set kapsmaks = parametresogutma.CreateReal("Maksimum Hacim Kapasitesi", 25#)
Set capextr = parametresogutma.CreateReal("Vida Capi", 25#)
Set hidrobasnc = parametresogutma.CreateReal("Maksimum Hidrolik Basinci", 25#)
Set basnenj = parametresogutma.CreateReal("Maksimum Enjeksiyon Basinci", 25#)
Set piycelik = parametresogutma.CreateString("Celik Piyasa Adi", "Celik Piyasa adi")
Set urtccelik = parametresogutma.CreateString("Celik Uretici Firma", "Celik uretici
Firma")
Set kynkcelik = parametresogutma.CreateString("Celik Kaynak", "Celik Kaynak")
Set kayitcelik = parametresogutma.CreateString("Celik Kayit", "Celik Kayit")
Set clkygnluk = parametresogutma.CreateReal("Celik Yogunlugu", 25#)
Set ozgulcelik = parametresogutma.CreateReal("Celik Ozgul Isisi", 25#)
Set iletkencelk = parametresogutma.CreateReal("Celik Iletkenligi", 25#)
Set celikelast = parametresogutma.CreateReal("Celik Elastisite Modulu", 25#)
Set poscelik = parametresogutma.CreateReal("Celik Poisson Orani", 25#)
Set sgtcpiyasa = parametresogutma.CreateString("Sogutucu Piyasa Adi", "Sogutucu Piyasa
Adi")
Set urtcsogutc = parametresogutma.CreateString("Sogutucu Uretici Firma", "Sogutucu
Uretici Firma")
Set kynksgtc = parametresogutma.CreateString("Sogutucu Kaynak", "Sogutucu Kaynak")
Set kytsogutuc = parametresogutma.CreateString("Sogutucu Kayit", "Sogutucu Kayit")
Set ygnlsgtc = parametresogutma.CreateReal("Sogutucu Yogunlugu", 25#)
Set isiozgul = parametresogutma.CreateReal("Sogutucu Ozgul Isi", 25#)
Set viskossgtc = parametresogutma.CreateReal("Sogutucu Viskositesi", 25#)
Set iletksgtc = parametresogutma.CreateReal("Sogutucu Iletkenlik", 25#)
Set ygneriyik = parametresogutma.CreateReal("Eriyik Yogunlugu", 25#)
Set yognkati = parametresogutma.CreateReal("Kati Yogunlugu", 25#)
Set b5c = parametresogutma.CreateReal("b5", 25#)
Set b6c = parametresogutma.CreateReal("b6", 25#)
Set b1mc = parametresogutma.CreateReal("b1m", 25#)
Set b2mc = parametresogutma.CreateReal("b2m", 25#)

110
Set b3mc = parametresogutma.CreateReal("b3m", 25#)
Set b4mc = parametresogutma.CreateReal("b4m", 25#)
Set b1sc = parametresogutma.CreateReal("b1s", 25#)
Set b2sc = parametresogutma.CreateReal("b2s", 25#)
Set b3sc = parametresogutma.CreateReal("b3s", 25#)
Set b4sc = parametresogutma.CreateReal("b4s", 25#)
Set b7c = parametresogutma.CreateReal("b7", 25#)
Set b8c = parametresogutma.CreateReal("b8", 25#)
Set b9c = parametresogutma.CreateReal("b9", 25#)
Set e1c = parametresogutma.CreateReal("Elastikiyet Modulu X", 25#)
Set e2c = parametresogutma.CreateReal("Elastikiyet Modulu Y", 25#)
Set poissonxyc = parametresogutma.CreateReal("Poisson Orani xy", 25#)
Set poissonyzc = parametresogutma.CreateReal("Poisson Orani yz", 25#)
Set shearm_c = parametresogutma.CreateReal("Shear Modulu", 25#)
Set alfa1_c = parametresogutma.CreateReal("alfa1", 25#)
Set alfa2_c = parametresogutma.CreateReal("alfa2", 25#)
Set yuzeykalips = parametresogutma.CreateReal("Yuzey Kalip Sicakligi", 25#)
Set sickalipm = parametresogutma.CreateReal("Eriyik Sicakligi", 25#)
Set sic_min_kalipy = parametresogutma.CreateReal("Kalip Yuzey Sicakligi Minumum",
25#)
Set yusey_sic_mk = parametresogutma.CreateReal("Kalip Yuzey Sicakligi Maksimum",
25#)
Set sicminkalip = parametresogutma.CreateReal("Eriyik Sicakligi Minumum", 25#)
Set maksickal = parametresogutma.CreateReal("Eriyik Sicakligi Maksimum", 25#)
Set sicenjc = parametresogutma.CreateReal("Enjeksiyon Sicakligi", 25#)
Set sicisi1 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Degeri 1", 25#)
Set sicisi2 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Degeri 2", 25#)
Set sicisi3 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Degeri 3", 25#)
Set sicisi4 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Degeri 4", 25#)
Set malozgulisi1 = parametresogutma.CreateReal("Ozgul Isi Degeri 1", 25#)
Set malozgulisi2 = parametresogutma.CreateReal("Ozgul Isi Degeri 2", 25#)
Set malozgulisi3 = parametresogutma.CreateReal("Ozgul Isi Degeri 3", 25#)
Set malozgulisi4 = parametresogutma.CreateReal("Ozgul Isi Degeri 4", 25#)
Set oransogtm1 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Orani Sicakl 1", 25#)

111
Set oransogtm2 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Orani Sicakl 2", 25#)
Set oransogtm3 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Orani Sicakl 3", 25#)
Set oransogtm4 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Orani Sicakl 4", 25#)
Set sicisikat1 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Isi Iletim 1", 25#)
Set sicisikat2 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Isi Iletim 2", 25#)
Set sicisikat3 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Isi Iletim 3", 25#)
Set sicisikat4 = parametresogutma.CreateReal("Sicaklik Isi Iletim 4", 25#)
Set iletiisi1 = parametresogutma.CreateReal("Isi Iletim Katsayisi 1", 25#)
Set iletiisi2 = parametresogutma.CreateReal("Isi Iletim Katsayisi 2", 25#)
Set iletiisi3 = parametresogutma.CreateReal("Isi Iletim Katsayisi 3", 25#)
Set iletiisi4 = parametresogutma.CreateReal("Isi Iletim Katsayisi 4", 25#)
Set orankatsog1 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Oran Iletim Katsayisi 1", 25#)
Set orankatsog2 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Oran Iletim Katsayisi 2", 25#)
Set orankatsog3 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Oran Iletim Katsayisi 3", 25#)
Set orankatsog4 = parametresogutma.CreateReal("Sogutma Oran Iletim Katsayisi 4", 25#)
Set adipysmal = parametresogutma.CreateString("Plastik Piyasa Adi", "Plastik Piyasa adi")
Set snfplsmalzeme = parametresogutma.CreateString("Plastik Malzeme Sinifi", "Plastik malzeme sinifi")
Set urtcplast = parametresogutma.CreateString("Plastik Uretici Firma", "Plastik uretici
Firma")
Set kodurtfrmplsk = parametresogutma.CreateString("Uretici Firma Kodu", "Uretici Firma kodu") Set kaytarhplast = parametresogutma.CreateString("Plastik Veri Kayit Tarihi", "Plastik veri kayit tarihi")
Set verinoplast = parametresogutma.CreateString("Plastik Veri Kayit No", "Plastik veri kayit no")
Set drkgrmplst = parametresogutma.CreateString("Tedarikci Firma", "Tedarikci firma")
Set delikcapi = parametresogutma.CreateReal("Delik Capi", 10)
Set deliklerarasi = parametresogutma.CreateReal("Delikler Arasi", 3 * delikcapi.Value)
Set uruneuzaklik = parametresogutma.CreateReal("Urune Uzaklik", 1.15 * delikcapi.Value)
Set deliksayisi = parametresogutma.CreateInteger("Delik Sayisi", 6#)
Dim relations1 As relations
Set relations1 = part1.relations

112
Set designTable1 = relations1.CreateDesignTable("Enjeksiyon_makinesi", "This design table was created by Mahmut EKERSULAR on 18.01.2007", False,
"D:\belgelerim\program yazımı\Veritabani\enjeksiyon_makinesi.xls") designTable1.AddAssociation enjmakpiys, "Enjeksiyon Piyasa Adi" designTable1.AddAssociation enjemakurtc, "Uretici Firma" designTable1.AddAssociation ktlgmakine, "Katalog Adi" designTable1.AddAssociation makikayt, "Makine Kayit" designTable1.AddAssociation strokmak, "Makine Stroku" designTable1.AddAssociation kapsmaks, "Maksimum Hacim Kapasitesi" designTable1.AddAssociation capextr, "Vida Capi" designTable1.AddAssociation hidrobasnc, "Maksimum Hidrolik Basinci" designTable1.AddAssociation basnenj, "Maksimum Enjeksiyon Basinci"
Dim booleanDTB1 As Boolean booleanDTB1 = designTable1.Hidden
Dim relations2 As relations
Set relations2 = part1.relations
Set designTable2 = relations2.CreateDesignTable("Kalip_celigi", "This design table was created by Mahmut EKERSULAR on 18.01.2007", False, "D:\belgelerim\program yazımı\Veritabani\kalip_celigi.xls") designTable2.AddAssociation piycelik, "Celik Piyasa Adi" designTable2.AddAssociation urtccelik, "Celik Uretici Firma" designTable2.AddAssociation kynkcelik, "Celik Kaynak" designTable2.AddAssociation kayitcelik, "Celik Kayit" designTable2.AddAssociation clkygnluk, "Celik Yogunlugu" designTable2.AddAssociation ozgulcelik, "Celik Ozgul Isisi" designTable2.AddAssociation iletkencelk, "Celik Iletkenligi" designTable2.AddAssociation celikelast, "Celik Elastisite Modulu" designTable2.AddAssociation poscelik, "Celik Poisson Orani"
Dim booleanDTB2 As Boolean booleanDTB2 = designTable2.Hidden
Dim relations3 As relations
Set relations3 = part1.relations

113
Set designTable3 = relations3.CreateDesignTable("Sogutma_sivisi", "This design table was created by Mahmut EKERSULAR on 18.01.2007", False, "D:\belgelerim\program yazımı\Veritabani\sogutma_sivisi.xls") designTable3.AddAssociation sgtcpiyasa, "Sogutucu Piyasa Adi" designTable3.AddAssociation urtcsogutc, "Sogutucu Uretici Firma" designTable3.AddAssociation kynksgtc, "Sogutucu Kaynak" designTable3.AddAssociation kytsogutuc, "Sogutucu Kayit" designTable3.AddAssociation ygnlsgtc, "Sogutucu Yogunlugu" designTable3.AddAssociation isiozgul, "Sogutucu Ozgul Isi" designTable3.AddAssociation viskossgtc, "Sogutucu Viskositesi" designTable3.AddAssociation iletksgtc, "Sogutucu Iletkenlik"
Dim booleanDTB3 As Boolean booleanDTB3 = designTable3.Hidden
Dim relations4 As relations
Set relations4 = part1.relations
Set designTable4 = relations4.CreateDesignTable("Plastik_malzeme", "This design table was created by Mahmut EKERSULAR on 18.01.2007", False, "D:\belgelerim\program yazımı\Veritabani\Plastik_malzeme.xls") designTable4.AddAssociation ygneriyik, "Eriyik Yogunlugu" designTable4.AddAssociation yognkati, "Kati Yogunlugu" designTable4.AddAssociation b5c, "b5" designTable4.AddAssociation b6c, "b6" designTable4.AddAssociation b1mc, "b1m" designTable4.AddAssociation b2mc, "b2m" designTable4.AddAssociation b3mc, "b3m" designTable4.AddAssociation b4mc, "b4m" designTable4.AddAssociation b1sc, "b1s" designTable4.AddAssociation b2sc, "b2s" designTable4.AddAssociation b3sc, "b3s" designTable4.AddAssociation b4sc, "b4s" designTable4.AddAssociation b7c, "b7" designTable4.AddAssociation b8c, "b8" designTable4.AddAssociation b9c, "b9" designTable4.AddAssociation e1c, "Elastikiyet Modulu X"

114 designTable4.AddAssociation e2c, "Elastikiyet Modulu Y" designTable4.AddAssociation poissonxyc, "Poisson Orani xy" designTable4.AddAssociation poissonyzc, "Poisson Orani yz" designTable4.AddAssociation shearm_c, "Shear Modulu" designTable4.AddAssociation alfa1_c, "alfa1" designTable4.AddAssociation alfa2_c, "alfa2" designTable4.AddAssociation yuzeykalips, "Yuzey Kalip Sicakligi" designTable4.AddAssociation sickalipm, "Eriyik Sicakligi" designTable4.AddAssociation sic_min_kalipy, "Kalip Yuzey Sicakligi Minumum" designTable4.AddAssociation yusey_sic_mk, "Kalip Yuzey Sicakligi Maksimum" designTable4.AddAssociation sicminkalip, "Eriyik Sicakligi Minumum" designTable4.AddAssociation maksickal, "Eriyik Sicakligi Maksimum" designTable4.AddAssociation sicenjc, "Enjeksiyon Sicakligi" designTable4.AddAssociation sicisi1, "Sicaklik Degeri 1" designTable4.AddAssociation sicisi2, "Sicaklik Degeri 2" designTable4.AddAssociation sicisi3, "Sicaklik Degeri 3" designTable4.AddAssociation sicisi4, "Sicaklik Degeri 4" designTable4.AddAssociation malozgulisi1, "Ozgul Isi Degeri 1" designTable4.AddAssociation malozgulisi2, "Ozgul Isi Degeri 2" designTable4.AddAssociation malozgulisi3, "Ozgul Isi Degeri 3" designTable4.AddAssociation malozgulisi4, "Ozgul Isi Degeri 4" designTable4.AddAssociation oransogtm1, "Sogutma Orani Sicakl 1" designTable4.AddAssociation oransogtm2, "Sogutma Orani Sicakl 2" designTable4.AddAssociation oransogtm3, "Sogutma Orani Sicakl 3" designTable4.AddAssociation oransogtm4, "Sogutma Orani Sicakl 4" designTable4.AddAssociation sicisikat1, "Sicaklik Isi Iletim 1" designTable4.AddAssociation sicisikat2, "Sicaklik Isi Iletim 2" designTable4.AddAssociation sicisikat3, "Sicaklik Isi Iletim 3" designTable4.AddAssociation sicisikat4, "Sicaklik Isi Iletim 4" designTable4.AddAssociation iletiisi1, "Isi Iletim Katsayisi 1" designTable4.AddAssociation iletiisi2, "Isi Iletim Katsayisi 2" designTable4.AddAssociation iletiisi3, "Isi Iletim Katsayisi 3" designTable4.AddAssociation iletiisi4, "Isi Iletim Katsayisi 4" designTable4.AddAssociation orankatsog1, "Sogutma Oran Iletim Katsayisi 1"

115 designTable4.AddAssociation orankatsog2, "Sogutma Oran Iletim Katsayisi 2" designTable4.AddAssociation orankatsog3, "Sogutma Oran Iletim Katsayisi 3" designTable4.AddAssociation orankatsog4, "Sogutma Oran Iletim Katsayisi 4" designTable4.AddAssociation adipysmal, "Plastik Piyasa Adi" designTable4.AddAssociation snfplsmalzeme, "Plastik Malzeme Sinifi" designTable4.AddAssociation urtcplast, "Plastik Uretici Firma" designTable4.AddAssociation kodurtfrmplsk, "Uretici Firma Kodu" designTable4.AddAssociation kaytarhplast, "Plastik Veri Kayit Tarihi" designTable4.AddAssociation verinoplast, "Plastik Veri Kayit No" designTable4.AddAssociation drkgrmplst, "Tedarikci Firma"
Dim booleanDTB4 As Boolean booleanDTB4 = designTable4.Hidden designTable1.Configuration = 1 designTable2.Configuration = 1 designTable3.Configuration = 1 designTable4.Configuration = 1 product1.Definition = "parametre girildi" designTable1.Deactivate designTable2.Deactivate designTable3.Deactivate designTable4.Deactivate part1.Update End Sub
DOSYADAN VER ALMA

Sub CATMain()
Dim offsetdegeri
Open "c:\uzaklik" For Input As #1
Do While Not EOF(1)
Input #1, offsetdegeri
Loop
Close #1
End Sub

116
SOĞUT BUTONU

Private Sub cap_Change() capp = incesogut.cap.Value
If incesogut.cap.Value < 0 Or incesogut.cap.Value > 40 Or incesogut.cap.Value = "" Then
GoTo 10 incesogut.mesdelikmi.Value = 2.5 * capp incesogut.mesdelikma.Value = 3.5 * capp incesogut.mesurunmi.Value = 1.5 * capp incesogut.mesurunma.Value = 2.5 * capp
10
End Sub
Private Sub CommandButton1_Click()
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim product1 As Product
Set product1 = partDocument1.GetItem("Part1")
Dim parametresogutma As Parameters
Set parametresogutma = part1.Parameters
If incesogut.cap.Value < 0 Or incesogut.cap.Value > 40 Or incesogut.cap.Value = "" Then incesogut.cap.Value = 10
If incesogut.sogutucu.Value < -20 Or incesogut.sogutucu.Value > 180 Then incesogut.sogutucu.Value = 25
If incesogut.deliksa.Value < 0 Or incesogut.deliksa.Value > 60 Then incesogut.deliksa.Value = 2
If incesogut.xa.Value < 0 Or incesogut.xa.Value > 1000 Then incesogut.xa.Value = 30
If incesogut.xe.Value < 0 Or incesogut.xe.Value > 1000 Then incesogut.xe.Value = 30
If incesogut.ya.Value < 0 Or incesogut.ya.Value > 1000 Then incesogut.ya.Value = 30
If incesogut.ye.Value < 0 Or incesogut.ye.Value > 1000 Then incesogut.ye.Value = 30
If incesogut.za.Value < 0 Or incesogut.za.Value > 1000 Then incesogut.za.Value = 30
If incesogut.ze.Value < 0 Or incesogut.ze.Value > 1000 Then incesogut.ze.Value = 30
For arano = 1 To parametresogutma.Count

117
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Delik Capi" Then parametresogutma.Item(arano).Value = incesogut.cap.Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Delik Sayisi" Then parametresogutma.Item(arano).Value = incesogut.deliksa.Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Urune Uzaklik" Then urunemesafe = parametresogutma.Item(arano).Value If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Yuzey Kalip Sicakligi" Then parametresogutma.Item(arano).Value = incesogut.kalsic.Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Eriyik Sicakligi" Then parametresogutma.Item(arano).Value = incesogut.erysic.Value
Next
delikcapi = incesogut.cap.Value deliksayisi = incesogut.deliksa.Value sogutucusicakligi = incesogut.sogutucu.Value eriyiksicakligi = incesogut.erysic.Value kalipsicakligi = incesogut.kalsic.Value sicakliksikligi = incesogut.sicsiklik.Value maksimumurun = incesogut.mesurunma.Value minumumurun = incesogut.mesurunmi.Value homojenmesafe = Round((incesogut.hommesafe.Value) / sicakliksikligi) * sicakliksikligi offsetadeti = (maksimumurun - minumumurun) / sicakliksikligi + 1 incesogut.Hide Set fs = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
Set a = fs.CreateTextFile("c:\isidosyasi1", True)
a.writeLine delikcapi
a.writeLine deliksayisi
a.writeLine sogutucusicakligi
a.writeLine eriyiksicakligi
a.writeLine kalipsicakligi
a.writeLine sicakliksikligi
a.writeLine maksimumurun
a.writeLine minumumurun
a.writeLine homojenmesafe
a.writeLine offsetadeti

118
a.Close
Call boykaydet(offsetadeti, sicakliksikligi, minumumurun)
If product1.Definition = "" Then End
If product1.Definition = "sogutuldu" Then End
'**********************
Dim hybridBodies1 As HybridBodies
Set hybridBodies1 = part1.HybridBodies
Dim hybridBody1 As HybridBody
Set hybridBody1 = hybridBodies1.Add() hybridBody1.Name = "sogut_y" part1.Update Dim hybridShapeFactory1 As HybridShapeFactory
Set hybridShapeFactory1 = part1.HybridShapeFactory
Dim bodies1 As Bodies
Set bodies1 = part1.Bodies
Dim body1 As Body
Set body1 = bodies1.Item("PartBody")
Dim hybridShapes1 As HybridShapes
Set hybridShapes1 = body1.HybridShapes
Dim hybridShapeAssemble1 As HybridShapeAssemble
Set hybridShapeAssemble1 = hybridShapes1.Item("urunsinir")
Dim reference1 As Reference
Set reference1 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeAssemble1)
Dim hybridShapeCurvePar1 As HybridShapeCurvePar
Set hybridShapeCurvePar1 = hybridShapeFactory1.AddNewCurvePar(reference1, Nothing,
-urunemesafe, False, False) hybridShapeCurvePar1.SmoothingType = 0 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeCurvePar1 part1.InWorkObject = hybridShapeCurvePar1 part1.Update Set hybridShapeDirection1 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#, 1#)
Dim reference3 As Reference
Set reference3 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeCurvePar1)

119
Set hybridShapeExtremum1 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference3, hybridShapeDirection1, 1)
Set hybridShapeDirection2 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#, 0#) hybridShapeExtremum1.Direction2 = hybridShapeDirection2 hybridShapeExtremum1.ExtremumType2 = 0 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum1 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum1 part1.Update '**************Ofsetlenmis baslangıc yeri
Dim reference6 As Reference
Set reference6 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeCurvePar1)
Dim reference7 As Reference
Set reference7 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum1)
Dim hybridShapePointOnCurve2 As HybridShapePointOnCurve
For delikno = 1 To deliksayisi
Set hybridShapePointOnCurve2 = hybridShapeFactory1.AddNewPointOnCurveWithReferenceFromPercent(reference6, reference7, 1 / deliksayisi * delikno, False) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointOnCurve2 part1.InWorkObject = hybridShapePointOnCurve2 hybridShapePointOnCurve2.Name = "sogutma" & delikno
Next
part1.Update product1.Definition = "sogutuldu" kalipceligi.CATMain sukanallaridagit.CATMain
End Sub
Private Sub UserForm_Activate()
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim product1 As Product
Set product1 = partDocument1.GetItem("Part1")

120
Dim parametresogutma As Parameters
Set parametresogutma = part1.Parameters
For arano = 1 To parametresogutma.Count
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Delik Capi" Then incesogut.cap.Value = parametresogutma.Item(arano).Value If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Yuzey Kalip Sicakligi" Then incesogut.kalsic.Value = parametresogutma.Item(arano).Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Eriyik Sicakligi" Then incesogut.erysic.Value = parametresogutma.Item(arano).Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Sogutma Orani Sicakl 1" Then incesogut.sogoran.Value = parametresogutma.Item(arano).Value
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Ozgul Isi Degeri 1" Then ozgulisi1 = parametresogutma.Item(arano).Value If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Ozgul Isi Degeri 2" Then ozgulisi2 = parametresogutma.Item(arano).Value If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Eriyik Yogunlugu" Then densty = parametresogutma.Item(arano).Value Next incesogut.mesdelikmi.Value = 2.5 * incesogut.cap.Value incesogut.mesdelikma.Value = 3.5 * incesogut.cap.Value incesogut.mesurunmi.Value = 1.5 * incesogut.cap.Value incesogut.mesurunma.Value = 2.5 * incesogut.cap.Value
Set product1 = partDocument1.GetItem("Part1")
Dim parameters1 As Parameters
Set parameters1 = part1.Parameters
For arano = 1 To parameters1.Count
If (parameters1.Item(arano).Name) = "Part1\InertiaVolume.1\Mass" Then incesogut.agirlik.Value = parameters1.Item(arano).Value
If (parameters1.Item(arano).Name) = "Part1\MeasureEdge.1\Length" Then incesogut.urunboy.Value = parameters1.Item(arano).Value
Next
incesogut.Label26.Caption = (incesogut.erysic.Value - incesogut.kalsic.Value) * densty *
(ozgulisi1 - ozgulisi2) * incesogut.agirlik.Value part1.Update 121
End Sub
Sub boykaydet(offsetadet, birimuzaklik, minboy)
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim hybridShapeFactory1 As HybridShapeFactory
Set hybridShapeFactory1 = part1.HybridShapeFactory
Dim bodies1 As Bodies
Set bodies1 = part1.Bodies
Dim body1 As Body
Set body1 = bodies1.Item("PartBody")
Dim hybridShapes1 As HybridShapes
Set hybridShapes1 = body1.HybridShapes
Dim hybridShapeCurvePar1 As HybridShapeCurvePar
Set hybridShapeCurvePar1 = hybridShapes1.Item("Parallel.1")
Dim parameters1 As Parameters
Set parameters1 = part1.Parameters
Set fss = CreateObject("Scripting.FileSystemObject")
Set Bb = fss.CreateTextFile("c:\offsetboylari", True)
For ffffg = 0 To offsetadet hybridShapeCurvePar1.Offset.Value = -minboy - ffffg * birimuzaklik part1.Update For arano = 1 To parameters1.Count
If (parameters1.Item(arano).Name) = "Part1\MeasureEdge.1\Length" Then boy = parameters1.Item(arano).Value Next
Bb.writeLine boy
Next
Bb.Close
End Sub

122

KALIP ÇEL Ğ OLUŞTURMA

Sub CATMain()
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim hybridBodies1 As HybridBodies
Set hybridBodies1 = part1.HybridBodies
Dim hybridBody1 As HybridBody
Set hybridBody1 = hybridBodies1.Add() hybridBody1.Name = "kalip boyutlamasi" part1.Update xa = incesogut.xa.Value xe = -1 * incesogut.xe.Value ya = incesogut.ya.Value ye = -1 * incesogut.ye.Value za = incesogut.za.Value ze = -1 * incesogut.ze.Value
Dim hybridShapeFactory1 As HybridShapeFactory
Set hybridShapeFactory1 = part1.HybridShapeFactory
Dim hybridShapeDirection1 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection1 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#, 0#)
Dim bodies1 As Bodies
Set bodies1 = part1.Bodies
Dim body1 As Body
Set body1 = bodies1.Item("PartBody")
Dim reference1 As Reference
Set reference1 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum1 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum1 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference1, hybridShapeDirection1, 1)
Dim hybridShapeDirection2 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection2 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#, 0#)

123 hybridShapeExtremum1.Direction2 = hybridShapeDirection2 hybridShapeExtremum1.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection3 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection3 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#, 1#) hybridShapeExtremum1.Direction3 = hybridShapeDirection3 hybridShapeExtremum1.ExtremumType3 = 1 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum1 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum1 part1.Update Dim hybridShapePointCoord1 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord1 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(xa, 0#, 0#) ' artı x yonu
Dim reference2 As Reference
Set reference2 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum1) hybridShapePointCoord1.PtRef = reference2 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord1 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord1 part1.Update Dim originElements1 As OriginElements
Set originElements1 = part1.OriginElements
Dim hybridShapePlaneExplicit1 As HybridShapePlaneExplicit
Set hybridShapePlaneExplicit1 = originElements1.PlaneYZ
Dim reference3 As Reference
Set reference3 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit1)
Dim reference4 As Reference
Set reference4 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord1)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt1 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt1 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference3, reference4) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt1 hybridShapePlaneOffsetPt1.Name = "Xarti" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt1 part1.Update Dim hybridShapeDirection4 As HybridShapeDirection

124
Set hybridShapeDirection4 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#, 0#)
Dim reference5 As Reference
Set reference5 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum2 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum2 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference5, hybridShapeDirection4, 0)
Dim hybridShapeDirection5 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection5 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#, 0#) hybridShapeExtremum2.Direction2 = hybridShapeDirection5 hybridShapeExtremum2.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection6 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection6 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#, 1#) hybridShapeExtremum2.Direction3 = hybridShapeDirection6 hybridShapeExtremum2.ExtremumType3 = 1 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum2 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum2 part1.Update Dim hybridShapePointCoord2 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord2 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(xe, 0#, 0#) 'X eksi Dim reference6 As Reference
Set reference6 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum2) hybridShapePointCoord2.PtRef = reference6 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord2 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord2 part1.Update Dim reference7 As Reference
Set reference7 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit1)
Dim reference8 As Reference
Set reference8 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord2)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt2 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt2 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference7, reference8) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt2

125 hybridShapePlaneOffsetPt2.Name = "Xeksi" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt2 part1.Update Dim hybridShapeDirection7 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection7 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#, 0#)
Dim reference9 As Reference
Set reference9 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum3 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum3 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference9, hybridShapeDirection7, 1)
Dim hybridShapeDirection8 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection8 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#, 0#) hybridShapeExtremum3.Direction2 = hybridShapeDirection8 hybridShapeExtremum3.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection9 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection9 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#, 1#) hybridShapeExtremum3.Direction3 = hybridShapeDirection9 hybridShapeExtremum3.ExtremumType3 = 1 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum3 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum3 part1.Update Dim hybridShapePointCoord3 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord3 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(0#, ya, 0#) 'y arti Dim reference10 As Reference
Set reference10 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum3) hybridShapePointCoord3.PtRef = reference10 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord3 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord3 part1.Update Dim hybridShapePlaneExplicit2 As HybridShapePlaneExplicit
Set hybridShapePlaneExplicit2 = originElements1.PlaneZX
Dim reference11 As Reference
Set reference11 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit2)

126
Dim reference12 As Reference
Set reference12 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord3)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt3 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt3 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference11, reference12) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt3 hybridShapePlaneOffsetPt3.Name = "Yarti" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt3 part1.Update Dim hybridShapeDirection10 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection10 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#,
0#)
Dim reference13 As Reference
Set reference13 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum4 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum4 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference13, hybridShapeDirection10, 0)
Dim hybridShapeDirection11 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection11 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#,
0#)
hybridShapeExtremum4.Direction2 = hybridShapeDirection11 hybridShapeExtremum4.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection12 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection12 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#,
1#)
hybridShapeExtremum4.Direction3 = hybridShapeDirection12 hybridShapeExtremum4.ExtremumType3 = 1 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum4 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum4 part1.Update Dim hybridShapePointCoord4 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord4 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(0#, ye, 0#) 'y eksi Dim reference14 As Reference

127
Set reference14 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum4) hybridShapePointCoord4.PtRef = reference14 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord4 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord4 part1.Update Dim reference15 As Reference
Set reference15 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit2)
Dim reference16 As Reference
Set reference16 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord4)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt4 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt4 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference15, reference16) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt4 hybridShapePlaneOffsetPt4.Name = "Yeksi" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt4 part1.Update Dim hybridShapeDirection13 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection13 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#,
1#)
Dim reference17 As Reference
Set reference17 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum5 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum5 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference17, hybridShapeDirection13, 1)
Dim hybridShapeDirection14 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection14 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#,
0#)
hybridShapeExtremum5.Direction2 = hybridShapeDirection14 hybridShapeExtremum5.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection15 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection15 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#,
0#)
hybridShapeExtremum5.Direction3 = hybridShapeDirection15 hybridShapeExtremum5.ExtremumType3 = 1

128 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum5 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum5 part1.Update Dim hybridShapePointCoord5 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord5 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(0#, 0#, za) 'z arti
Dim reference18 As Reference
Set reference18 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum5) hybridShapePointCoord5.PtRef = reference18 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord5 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord5 part1.Update Dim hybridShapePlaneExplicit3 As HybridShapePlaneExplicit
Set hybridShapePlaneExplicit3 = originElements1.PlaneXY
Dim reference19 As Reference
Set reference19 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit3)
Dim reference20 As Reference
Set reference20 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord5)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt5 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt5 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference19, reference20) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt5 hybridShapePlaneOffsetPt5.Name = "Zarti" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt5 part1.Update Dim hybridShapeDirection16 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection16 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 0#,
1#)
Dim reference21 As Reference
Set reference21 = part1.CreateReferenceFromObject(body1)
Dim hybridShapeExtremum6 As HybridShapeExtremum
Set hybridShapeExtremum6 = hybridShapeFactory1.AddNewExtremum(reference21, hybridShapeDirection16, 0)
Dim hybridShapeDirection17 As HybridShapeDirection

129
Set hybridShapeDirection17 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(1#, 0#,
0#)
hybridShapeExtremum6.Direction2 = hybridShapeDirection17 hybridShapeExtremum6.ExtremumType2 = 1
Dim hybridShapeDirection18 As HybridShapeDirection
Set hybridShapeDirection18 = hybridShapeFactory1.AddNewDirectionByCoord(0#, 1#,
0#)
hybridShapeExtremum6.Direction3 = hybridShapeDirection18 hybridShapeExtremum6.ExtremumType3 = 1 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapeExtremum6 part1.InWorkObject = hybridShapeExtremum6 part1.Update Dim hybridShapePointCoord6 As HybridShapePointCoord
Set hybridShapePointCoord6 = hybridShapeFactory1.AddNewPointCoord(0#, 0#, ze) ' z eksi Dim reference22 As Reference
Set reference22 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapeExtremum6) hybridShapePointCoord6.PtRef = reference22 hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePointCoord6 part1.InWorkObject = hybridShapePointCoord6 part1.Update Dim reference23 As Reference
Set reference23 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneExplicit3)
Dim reference24 As Reference
Set reference24 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePointCoord6)
Dim hybridShapePlaneOffsetPt6 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt6 = hybridShapeFactory1.AddNewPlaneOffsetPt(reference23, reference24) hybridBody1.AppendHybridShape hybridShapePlaneOffsetPt6 hybridShapePlaneOffsetPt6.Name = "Zeksi" part1.InWorkObject = hybridShapePlaneOffsetPt6 part1.Update Dim sketches1 As Sketches
Set sketches1 = hybridBody1.HybridSketches

130
Dim reference25 As Reference
Set reference25 = originElements1.PlaneZX
Dim sketch1 As Sketch
Set sketch1 = sketches1.Add(reference25)
Dim arrayOfVariantOfDouble1(8) arrayOfVariantOfDouble1(0) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(1) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(2) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(3) = -1# arrayOfVariantOfDouble1(4) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(5) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(6) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(7) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(8) = 1#
Set sketch1Variant = sketch1 sketch1Variant.SetAbsoluteAxisData arrayOfVariantOfDouble1
Dim factory2D1 As Factory2D
Set factory2D1 = sketch1.OpenEdition()
Dim geometricElements1 As GeometricElements
Set geometricElements1 = sketch1.GeometricElements
Dim axis2D1 As Axis2D
Set axis2D1 = geometricElements1.Item("AbsoluteAxis")
Dim line2D1 As Line2D
Set line2D1 = axis2D1.GetItem("HDirection") line2D1.ReportName = 1
Dim line2D2 As Line2D
Set line2D2 = axis2D1.GetItem("VDirection") line2D2.ReportName = 2
Dim point2D1 As Point2D
Set point2D1 = factory2D1.CreatePoint(-1#, 1) point2D1.ReportName = 3
Dim point2D2 As Point2D
Set point2D2 = factory2D1.CreatePoint(2#, 2)

131 point2D2.ReportName = 4
Dim line2D3 As Line2D
Set line2D3 = factory2D1.CreateLine(-3#, 3, 1#,1) line2D3.ReportName = 5 line2D3.StartPoint = point2D1 line2D3.EndPoint = point2D2
Dim point2D3 As Point2D
Set point2D3 = factory2D1.CreatePoint(40#, 4) point2D3.ReportName = 6
Dim line2D4 As Line2D
Set line2D4 = factory2D1.CreateLine(4#, 5, 5#, 6) line2D4.ReportName = 7 line2D4.EndPoint = point2D2 line2D4.StartPoint = point2D3
Dim point2D4 As Point2D
Set point2D4 = factory2D1.CreatePoint(-7#, 7) point2D4.ReportName = 8
Dim line2D5 As Line2D
Set line2D5 = factory2D1.CreateLine(8#, -8, -9#, -9) line2D5.ReportName = 9 line2D5.StartPoint = point2D3 line2D5.EndPoint = point2D4
Dim line2D6 As Line2D
Set line2D6 = factory2D1.CreateLine(10#, -11, -12#, 12) line2D6.ReportName = 10 line2D6.EndPoint = point2D4 line2D6.StartPoint = point2D1
Dim constraints1 As Constraints
Set constraints1 = sketch1.Constraints
Dim reference26 As Reference
Set reference26 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D3)
Dim reference27 As Reference
Set reference27 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D1)
Dim constraint1 As Constraint

132
Set constraint1 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeHorizontality, reference26, reference27) constraint1.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference28 As Reference
Set reference28 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D5)
Dim reference29 As Reference
Set reference29 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D1)
Dim constraint2 As Constraint
Set constraint2 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeHorizontality, reference28, reference29) constraint2.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference30 As Reference
Set reference30 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D4)
Dim reference31 As Reference
Set reference31 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D2)
Dim constraint3 As Constraint
Set constraint3 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeVerticality, reference30, reference31) constraint3.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference32 As Reference
Set reference32 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D6)
Dim reference33 As Reference
Set reference33 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D2)
Dim constraint4 As Constraint
Set constraint4 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeVerticality, reference32, reference33) constraint4.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim hybridShapes1 As HybridShapes
Set hybridShapes1 = hybridBody1.HybridShapes
Dim reference34 As Reference
Set reference34 = hybridShapes1.Item("Zarti")
Dim geometricElements2 As GeometricElements
Set geometricElements2 = factory2D1.CreateIntersections(reference34)
Dim geometry2D1 As Geometry2D

133
Set geometry2D1 = geometricElements2.Item("Mark.1") geometry2D1.Construction = True
Dim reference35 As Reference
Set reference35 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D3)
Dim reference36 As Reference
Set reference36 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D1)
Dim constraint5 As Constraint
Set constraint5 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeOn, reference35, reference36) constraint5.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference37 As Reference
Set reference37 = hybridShapes1.Item("Xeksi")
Dim geometricElements3 As GeometricElements
Set geometricElements3 = factory2D1.CreateIntersections(reference37)
Dim geometry2D2 As Geometry2D
Set geometry2D2 = geometricElements3.Item("Mark.1") geometry2D2.Construction = True
Dim reference38 As Reference
Set reference38 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D4)
Dim reference39 As Reference
Set reference39 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D2)
Dim constraint6 As Constraint
Set constraint6 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeOn, reference38, reference39) constraint6.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference40 As Reference
Set reference40 = hybridShapes1.Item("Zeksi")
Dim geometricElements4 As GeometricElements
Set geometricElements4 = factory2D1.CreateIntersections(reference40)
Dim geometry2D3 As Geometry2D
Set geometry2D3 = geometricElements4.Item("Mark.1") geometry2D3.Construction = True
Dim reference41 As Reference
Set reference41 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D5)
Dim reference42 As Reference
Set reference42 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D3)

134
Dim constraint7 As Constraint
Set constraint7 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeOn, reference41, reference42) constraint7.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim reference43 As Reference
Set reference43 = hybridShapes1.Item("Xarti")
Dim geometricElements5 As GeometricElements
Set geometricElements5 = factory2D1.CreateIntersections(reference43)
Dim geometry2D4 As Geometry2D
Set geometry2D4 = geometricElements5.Item("Mark.1") geometry2D4.Construction = True
Dim reference44 As Reference
Set reference44 = part1.CreateReferenceFromObject(line2D6)
Dim reference45 As Reference
Set reference45 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D4)
Dim constraint8 As Constraint
Set constraint8 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeOn, reference44, reference45) constraint8.Mode = catCstModeDrivingDimension sketch1.CloseEdition part1.Update
Dim body2 As Body
Set body2 = bodies1.Add() body2.Name = "Kalip" part1.Update part1.InWorkObject = body2
Dim shapeFactory1 As ShapeFactory
Set shapeFactory1 = part1.ShapeFactory
Dim pad1 As Pad
Set pad1 = shapeFactory1.AddNewPad(sketch1, 20#)
Dim limit1 As Limit
Set limit1 = pad1.FirstLimit limit1.LimitMode = catUpToPlaneLimit
Dim reference46 As Reference
Set reference46 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneOffsetPt3) limit1.LimitingElement = reference46

135
Dim limit2 As Limit
Set limit2 = pad1.SecondLimit limit2.LimitMode = catUpToPlaneLimit
Dim reference47 As Reference
Set reference47 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneOffsetPt4) limit2.LimitingElement = reference47 part1.Update End Sub

136

SU KANALLARI LK DAĞILIM

Sub CATMain()
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = CATIA.ActiveDocument
Dim part1 As Part
Set part1 = partDocument1.Part
Dim bodies1 As Bodies
Set bodies1 = part1.Bodies
Dim parametresogutma As Parameters
Set parametresogutma = part1.Parameters
For arano = 1 To parametresogutma.Count
If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Delik Sayisi" Then deliksayisi = parametresogutma.Item(arano).Value If (parametresogutma.Item(arano).Name) = "Part1\Delik Capi" Then delikcapi = parametresogutma.Item(arano).Value Next
Dim body1 As Body
Set body1 = bodies1.Item("Kalip") part1.InWorkObject = body1
Dim sketches1 As Sketches
Set sketches1 = body1.Sketches
Dim originElements1 As OriginElements
Set originElements1 = part1.OriginElements
Dim reference1 As Reference
Set reference1 = originElements1.PlaneYZ
Dim sketch1 As Sketch
Set sketch1 = sketches1.Add(reference1)
Dim arrayOfVariantOfDouble1(8) arrayOfVariantOfDouble1(0) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(1) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(2) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(3) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(4) = 1#

137 arrayOfVariantOfDouble1(5) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(6) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(7) = 0# arrayOfVariantOfDouble1(8) = 1#
Set sketch1Variant = sketch1 sketch1Variant.SetAbsoluteAxisData arrayOfVariantOfDouble1
Dim factory2D1 As Factory2D
Set factory2D1 = sketch1.OpenEdition()
Dim geometricElements1 As GeometricElements
Set geometricElements1 = sketch1.GeometricElements
Dim axis2D1 As Axis2D
Set axis2D1 = geometricElements1.Item("AbsoluteAxis")
Dim line2D1 As Line2D
Set line2D1 = axis2D1.GetItem("HDirection") line2D1.ReportName = 1
Dim line2D2 As Line2D
Set line2D2 = axis2D1.GetItem("VDirection") line2D2.ReportName = 2
Dim hybridBodies1 As HybridBodies
Set hybridBodies1 = part1.HybridBodies
Dim hybridBody1 As HybridBody
Set hybridBody1 = hybridBodies1.Item("sogut_y")
Dim hybridShapes1 As HybridShapes
Set hybridShapes1 = hybridBody1.HybridShapes
Dim reference3 As Reference
Dim reference9 As Reference
Dim geometricElements4 As GeometricElements
Dim hybridBody2 As HybridBody
Dim hybridShapes2 As HybridShapes
For deliknosu = 1 To deliksayisi
Dim point2D1 As Point2D
Set point2D1 = factory2D1.CreatePoint(-1, 1)
Dim circle2D1 As Circle2D
Set circle2D1 = factory2D1.CreateClosedCircle(1, -1, delikcapi / 2)

138 circle2D1.CenterPoint = point2D1
Dim constraints1 As Constraints
Set constraints1 = sketch1.Constraints
Dim reference2 As Reference
Set reference2 = part1.CreateReferenceFromObject(circle2D1)
Dim constraint1 As Constraint
Set constraint1 = constraints1.AddMonoEltCst(catCstTypeRadius, reference2) constraint1.Mode = catCstModeDrivingDimension
Dim length1 As Length
Set length1 = constraint1.Dimension constraint1.Name = "sukanali" & deliknosu
Set reference3 = hybridShapes1.Item("sogutma" & deliknosu)
Dim geometricElements2 As GeometricElements
Set geometricElements2 = factory2D1.CreateProjections(reference3)
Dim geometry2D1 As Geometry2D
Set geometry2D1 = geometricElements2.Item("Mark.1") geometry2D1.Construction = True
Dim reference4 As Reference
Set reference4 = part1.CreateReferenceFromObject(circle2D1)
Dim reference5 As Reference
Set reference5 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D1)
Dim constraint2 As Constraint
Set constraint2 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeConcentricity, reference4, reference5) constraint2.Mode = catCstModeDrivenDimension constraint2.Name = "esmerkez" & deliknosu
Set hybridBody2 = hybridBodies1.Item("kalip boyutlamasi")
Set hybridShapes2 = hybridBody2.HybridShapes
Dim reference6 As Reference
Set reference6 = hybridShapes2.Item("Yeksi")
Dim geometricElements3 As GeometricElements
Set geometricElements3 = factory2D1.CreateIntersections(reference6)
Dim geometry2D2 As Geometry2D
Set geometry2D2 = geometricElements3.Item("Mark.1")

139 geometry2D2.Construction = True
Dim reference7 As Reference
Set reference7 = part1.CreateReferenceFromObject(point2D1)
Dim reference8 As Reference
Set reference8 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D2)
Dim constraint3 As Constraint
Set constraint3 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeDistance, reference7, reference8) constraint3.Mode = catCstModeDrivenDimension
Dim length2 As Length
Set length2 = constraint3.Dimension constraint3.Name = "yataymesafe" & deliknosu
'yatay mesafe
Set reference9 = hybridShapes2.Item("Zeksi")
Set geometricElements4 = factory2D1.CreateIntersections(reference9)
Dim geometry2D3 As Geometry2D
Set geometry2D3 = geometricElements4.Item("Mark.1") geometry2D3.Construction = True
Dim reference10 As Reference
Set reference10 = part1.CreateReferenceFromObject(point2D1)
Dim reference11 As Reference
Set reference11 = part1.CreateReferenceFromObject(geometry2D3)
Dim constraint4 As Constraint
Set constraint4 = constraints1.AddBiEltCst(catCstTypeDistance, reference10, reference11) constraint4.Mode = catCstModeDrivenDimension
Dim length3 As Length
Set length3 = constraint4.Dimension constraint4.Name = "Dikey" & deliknosu
Next
sketch1.CloseEdition part1.Update Dim sketch2 As Sketch
Set sketch2 = sketches1.Add(reference1)
Dim arrayOfVariantOfDouble2(8) arrayOfVariantOfDouble2(0) = 0#

140 arrayOfVariantOfDouble2(1) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(2) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(3) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(4) = 1# arrayOfVariantOfDouble2(5) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(6) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(7) = 0# arrayOfVariantOfDouble2(8) = 1#
Set sketch2Variant = sketch2 sketch2Variant.SetAbsoluteAxisData arrayOfVariantOfDouble2
Dim factory2D2 As Factory2D
Set factory2D2 = sketch2.OpenEdition()
Dim geometricElements5 As GeometricElements
Set geometricElements5 = sketch2.GeometricElements
Dim axis2D2 As Axis2D
Set axis2D2 = geometricElements5.Item("AbsoluteAxis")
Dim line2D3 As Line2D
Set line2D3 = axis2D2.GetItem("HDirection") line2D3.ReportName = 1
Dim line2D4 As Line2D
Set line2D4 = axis2D2.GetItem("VDirection") line2D4.ReportName = 2
Dim point2D2 As Point2D
Set point2D2 = factory2D2.CreatePoint(1, 1) sketch2.CloseEdition part1.Update
Dim shapeFactory1 As ShapeFactory
Set shapeFactory1 = part1.ShapeFactory
Dim reference20 As Reference
Set reference20 = part1.CreateReferenceFromName("")
Dim pocket1 As Pocket
Set pocket1 = shapeFactory1.AddNewPocketFromRef(reference20, 156#)
Dim reference21 As Reference
Set reference21 = part1.CreateReferenceFromObject(sketch1)

141 pocket1.SetProfileElement reference21
Dim limit1 As Limit
Set limit1 = pocket1.FirstLimit limit1.LimitMode = catUpToPlaneLimit
Dim hybridShapePlaneOffsetPt1 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt1 = hybridShapes2.Item("Xeksi")
Dim reference22 As Reference
Set reference22 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneOffsetPt1) limit1.LimitingElement = reference22
Dim limit2 As Limit
Set limit2 = pocket1.SecondLimit limit2.LimitMode = catUpToPlaneLimit
Dim hybridShapePlaneOffsetPt2 As HybridShapePlaneOffsetPt
Set hybridShapePlaneOffsetPt2 = hybridShapes2.Item("Xarti")
Dim reference23 As Reference
Set reference23 = part1.CreateReferenceFromObject(hybridShapePlaneOffsetPt2) limit2.LimitingElement = reference23 part1.Update Dim selection1 As Selection
Set selection1 = partDocument1.Selection selection1.Clear selection1.Add sketch2 selection1.Delete sketch1.Name = "Delik konumları ve caplari"
End Sub

142

EK - 3
VBA’DA YAPILAN CATIA V5 PROGRAMINDA ÇALIŞAN
PROGRAMIN FORMLARI

143

144

145

146

147

148

EK - 4
MINITAB REGRESYON ve TEK YÖNLÜ VARYANS
ANAL Z SONUÇ ÇIKTILARI

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

EK - 5
SOĞUTMA S STEM GEOMETR K DEĞ ŞKENLER
OPT M ZASYONU TERASYON DEĞERLER

160 terasyon No
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48

F
24,276776
24,30223066
24,33770087
24,38703315
24,45545937
24,55000395
24,67991365
24,8569868
25,09551002
25,41117987
24,23586506
25,58951351
26,28793669
27,27682911
28,67623477
30,17845956
27,79679764
26,40765076
24,85032676
28,13029116
27,88229309
27,53694581
27,98149086
27,87915752
27,74305707
27,56556137
27,340201
27,29635068
26,97516038
27,65077547
27,94413641
28,10241096
27,7687289
27,5269894
27,19584053
27,47399756
27,33783224
27,56318865
27,68592979
27,9446843
27,46128219
27,83522096
27,73298874
27,62275315
27,33422572
27,64882438
27,92281377
27,74978397
27,77341927

A
11,94878458
11,99787019
12,06659004
12,16279782
12,29748872
12,48605598
12,75005015
13,11964198
13,63707054
14,36147053
10,79759211
14,87331653
16,60406091
19,02710304
22,41936202
26,36352875
20,08212423
16,80999133
12,79782282
20,878653
20,30971442
19,51320041
20,57098798
20,43747079
20,25054672
19,98885302
19,62248184
19,16674068
18,49933528
20,13583728
20,95584228
21,33683557
20,52701101
19,92664724
19,08613796
19,73840233
19,41401725
19,99609171
20,35685685
21,07633416
19,76286262
20,73057788
20,56867465
20,37209976
19,49533339
20,45325706
21,26023258
20,60396787
20,65337836

B
9,559167823
9,814984943
10,17312891
10,67453047
11,37649264
12,35923969
13,73508556
15,66126977
18,35792767
22,13324872
27,35106171
19,38124303
20,81388454
22,81958265
25,62756
31,00052473
19,94014058
11,97775339
23,41708502
21,08090796
20,67217969
20,09996012
21,40894851
23,0881416
25,43901193
28,73023039
33,33793623
25,21808513
29,28915857
27,47451146
29,1914706
29,08444147
29,29268956
29,4343961
29,63278526
28,29776504
28,72708266
28,99304217
29,96643016
31,06175274
29,5011269
29,93033622
31,59475276
33,21871358
30,82940473
33,43529209
34,73166827
31,45788624
31,26627312

D
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10

Polietilen ürün imalatı sabit çap optimizasyon iterasyon değerleri.

161 terasyon No
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

F
8,643275802
9,06318193
8,484430024
8,603679555
9,178367314
9,699209909
8,760283818
8,4796355
8,56774565
8,692456409
8,415233456
9,09424232
8,744482717
9,00848543
8,954495798
8,89493157
9,525339932
8,928915291
8,89367602
8,845433052
8,779949609
8,860842136
8,807519624
8,667664771
8,651958326
8,642972465
8,870316943
8,635092898
8,65235381
8,63548835
8,633546303
8,628710417
8,621956493
8,617501885
8,624199183
8,627338688
8,631733476
8,621646733
8,612926493
8,622019823
8,622542261
8,623273891
8,6242986
8,625734029
8,627745273
8,630564238
8,634517117
8,640063585
9,000413812
8,927534446

A
34,9995664
35,14334461
34,43087053
35,49476156
36,07230202
34,81028269
32,31936923
36,1892115
35,21633684
33,85431232
35,66937609
34,98776316
34,78718232
34,18636598
33,23106106
31,89363417
33,31251384
33,45660947
33,77237725
34,21445214
34,83335699
35,17853112
34,89884853
34,97017643
34,9127057
34,83224667
35,09095189
35,06141632
35,03583982
35,07015138
35,11818756
35,11270218
35,10502266
35,09831268
35,06838471
35,01709159
34,94528122
35,01267051
35,03621439
35,01387205
35,01555422
35,01790925
35,0212063
35,02582216
35,03228437
35,04133146
35,05399739
35,07172969
34,97939294
34,78895909

B
52,48466267
53,88922795
54,49107296
52,94127556
53,96784249
50,76798131
55,2180437
54,43526712
53,39405172
51,93635017
55,2970476
57,58196983
51,46006956
48,75249454
49,10816272
49,60609817
48,39270204
49,61964716
50,33572538
51,33823488
52,74174818
52,43054103
52,51025447
52,30450851
52,38386195
52,49495677
52,74257272
52,58058275
52,56017164
52,57546552
52,59687694
52,65537488
52,737272
52,79148563
52,71172194
52,67595185
52,62587372
52,74499577
52,84973265
52,740426
52,73402833
52,72507158
52,71253214
52,69497692
52,67039961
52,63599137
52,58781985
52,52037971
52,38875401
52,3345234

D
10
9,053985509
10
10
8,873244587
8,54898456
9,354253444
10
10
10
10
8,423185034
9,975074473
9,940178736
9,973907613
10
9,150754333
9,937584299
9,886731659
9,815537963
9,715866788
9,623178212
9,702762982
9,983270793
10
10
9,558446546
10
9,971920855
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
9,390046333
9,520566342

Polietilen ürün imalatı değişken çap optimizasyon iterasyon değerleri.

162 terasyon No
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48

F
0,804485122
0,929803907
0,833905095
0,818913206
0,914102346
0,959760826
0,938735988
0,92318256
0,814036033
0,770733604
0,853346307
0,977736799
0,77424378
0,715590862
0,627148753
0,701461432
0,813893736
0,858657685
0,9738207
0,992539392
0,970309014
0,940283359
0,90026091
0,847838784
0,780719231
0,726451901
0,533326372
0,204506772
-0,426363459
-1,973981734
-0,265596995
-0,211635905
-0,106215769
-0,13911846
-0,196919188
-0,266389159
-0,357732224
-0,475182855
-0,307795369
-0,339587752
-0,367106676
-0,510943319
-0,370723679
-0,305611372
-0,440589667
-0,49275087
-0,543963821
-0,338410197
-0,347163212

A
19,99994728
20,12318695
19,67497504
20,2829187
20,61294504
20,21544623
18,768893
21,01623437
20,05880719
19,2830142
20,31685296
19,92861434
19,81436587
19,47214802
18,99304303
18,02113379
19,61533279
19,81579146
20,62276305
20,99770072
20,56801286
19,96644986
19,12426166
17,94519818
16,29450932
17,56376384
17,02975575
16,28214442
15,23548857
13,77017037
13,63122621
16,50990407
17,44458014
16,93556332
16,22293977
15,2252668
13,82852464
11,87308562
13,34470847
11,75572755
11,75961446
11,25350859
11,80646179
12,2722816
11,89345833
11,77448938
11,07976491
14,82958152
14,98769399

B
30,00013132
31,2044015
31,14699155
30,26113036
30,84791403
29,58157517
32,17454523
31,71843561
30,25786782
29,43180312
31,33627629
32,63111855
29,16189973
27,62754441
25,47944697
28,16502055
26,42002082
24,72948779
26,27490275
26,17856708
26,26933905
26,39641982
26,57433289
26,82341118
27,1721208
24,49284773
21,23005888
16,66215451
10,26708838
1,313995796
11,26511933
11,8833931
12,57915026
12,38382766
12,11037601
11,72754371
11,19157849
10,44122717
10,8257457
11,17609158
10,9779033
10,18829986
11,04947691
11,47789524
10,39599638
10,28701002
9,900347106
11,14322374
11,024926

D
10
8,580978264
10
10
8,873244587
7,422229147
8,227498032
9,316728295
10
10
10
8,423185034
9,975074473
9,940178736
9,891324704
10
7,470718897
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
10
6
8,320185674
7,197019939
6
6
6
6
9,830387904
8,268867074
7,871094761
6,017998018
7,483981987
8,258552269
7,118528379
6
6
6
6

Polipropilen ürün imalatı değişken çap optimizasyon iterasyon değerleri.

163 terasyon No
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

F
-0,716295341
-0,682807746
-0,636022729
-0,570714613
-0,479656272
-0,352902559
-0,176865572
0,066829886
0,402664388
0,862538256
1,305241829
0,564820425
0,795433054
1,125784659
1,604331485
2,420884706
1,490727836
0,149780276
-1,80045083
0,248756865
0,352360605
0,639890256
1,050580245
1,642943327
0,650677445
0,128957967
0,998425618
1,350583362
0,793815066
0,505307304
0,097395065
0,478986466
0,419550736
0,672942249
0,909483877
0,920688162
0,913347767
0,903210981
0,889288155
0,870308779
0,844705487
0,810662685
0,67469764
0,434414155
0,093538004
0,472606868
0,56521842
0,675026588
0,506897632
0,426374126

A
12,00968733
12,05902313
12,12809324
12,22479139
12,36016881
12,54969719
12,81503693
13,18651257
13,70657845
14,43467069
10,85262725
14,94912556
16,68869152
19,12408385
22,53363312
26,4979032
23,73547398
19,86807308
14,45371181
9,058083729
21,05013118
22,70501252
25,0218464
28,26541384
21,5700331
16,73749447
22,63799041
22,35524123
22,08624672
21,31380554
20,2323879
19,52702454
21,47053259
22,1817817
23,39694832
23,82232277
23,57857794
23,23733518
22,75959532
22,09075951
21,15438937
19,84347119
20,81715389
20,34502422
19,68404268
19,63092933
20,91229652
21,65140375
20,30209627
19,44781592

B
9,607743479
9,864860554
10,22482446
10,72877392
11,43430318
12,42204413
13,80488146
15,74085373
18,45121491
22,24572055
27,49004826
19,47973033
20,91965191
22,93554213
25,75778844
31,15805632
24,2432765
14,56258476
1,009616319
18,37148203
15,81226413
17,56181526
20,01118684
23,44030705
18,04699797
15,29713355
20,52248912
23,6200281
19,0358019
16,95443978
14,04053283
17,32550724
16,21340812
18,01397016
19,49731268
19,42582673
19,45950543
19,50665562
19,57266588
19,66508025
19,79446037
19,97559253
18,50457291
16,69873048
14,17055107
17,23980723
17,5750008
18,21739517
17,30210579
16,92005278

D
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10

Polipropilen ürün imalatı sabit çap optimizasyon iterasyon değerleri.

164

EK - 6
ÖRNEK UYGULAMA SOĞUTMA KANALI 1 ve 2
ARASINDAK SICAKLIKLIKLAR

165

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 5. iterasyon sıcaklık dağılımı. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 9. iterasyon sıcaklık dağılımı. 166

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 13. iterasyon sıcaklık dağılımı.

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 17. iterasyon sıcaklık dağılımı.

167

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 5. iterasyon sıcaklık hatları. 0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 9. iterasyon sıcaklık hatları. 168

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 13. iterasyon sıcaklık hatları.

0.5 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 17. iterasyon sıcaklık hatları.

169

Üründen 3.5 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

Üründen 4.5 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

170

Üründen 6.5 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

Üründen 8 mm uzaklıkta, 0.5 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

171

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 1. iterasyon sıcaklık dağılımı. 1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 5. iterasyon sıcaklık dağılımı. 172

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 9. iterasyon sıcaklık dağılımı. 1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 13. iterasyon sıcaklık dağılımı. 173

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 17. iterasyon sıcaklık dağılımı. 1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 21. iterasyon sıcaklık dağılımı. 174

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 1. iterasyon sıcaklık hatları.

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 5. iterasyon sıcaklık hatları.

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 9. iterasyon sıcaklık hatları.

175

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 13. iterasyon sıcaklık hatları.

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 17. iterasyon sıcaklık hatları.

1 mm hesaplama sıklığı, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki 21. iterasyon sıcaklık hatları.

176

Üründen 2 mm uzaklıkta, 1 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

Üründen 4 mm uzaklıkta, 1 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

177

Üründen 6 mm uzaklıkta, 1 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

Üründen 6 mm uzaklıkta, 1 mm hesaplama sıklığında 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyonlardaki sıcaklıklar.

178
1 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı iterasyon ve farklı uzaklıklardaki soğutma verileri.

terasyon
1

Urune Minumum Maksimum
Uzaklık Sıcaklık
Sıcaklık

Standart
Sapma

Aritmetik
Ortalama

Sıcaklık
Sapma
Oranı

122,39

4,90

60

120,18

19,85

98,19

12,17

25

104,43

27,98

75,14

29,58

141,67

161,71

6,34

154,37

0,82

6

112,5

143,56

9,87

132,19

2,32

8

83,333

126,64

13,91

110,78

5,44

10

54,167

111,34

18,80

90,38

11,90

4

150

165,06

4,75

159,56

0,45

6

125

148,31

7,37

139,79

1,23

8

100

132,45

10,31

120,58

2,77

10

75

117,78

13,73

102,13

5,75

4

156,25

167,99

3,69

163,70

0,26

6

134,38

152,52

5,71

145,89

0,71

8

112,5

137,7

7,95

128,48

1,56

10

90,625

123,78

10,52

111,65

3,12

4

161,11

170,01

2,79

166,76

0,15

6

141,67

155,42

4,32

150,39

0,40

8

122,22

141,33

6,01

134,34

0,86

10

102,78

127,94

7,94

118,72

1,68

4

165

172,32

2,30

169,65

0,10

6

147,5

158,79

3,54

154,67

0,26

8

130

145,65

4,92

139,93

0,55

10

terasyon
9

147,65

13,89

4

terasyon
13

8,86

138,13

10

terasyon
17

157,8

95

8

terasyon
21

130

6

terasyon
5

4

1,67

112,5

133,05

6,47

125,53

1,06

1 mm Hesaplama Sıklığında Sıcaklık
Sapma Oranı Değerleri
35

4 mm uzaklık
6 mm uzaklık
8 mm uzaklık
10 mm uzaklık

30

Sıcaklık Sapma Oranı

25

20

15

10

5

0
1

5

9
13
17 terasyon Adı

21

1 mm hesaplama sıklığında, 1 ve 2 nolu soğutma kanalları arasındaki farklı mesafe ve farklı iterasyonlardaki sıcaklık sapma oranı değerleri.