3.1. Cidar (et) kalınlığı

Uygun koşullar altında, cidar kalınlığının belirlenmesi, normal olarak malzeme seçimine bağlıdır. Bazen alan kısıtlaması buna mani olur ve malzeme seçimi mevcut çeper kalınlığına göre yapılır. Çeper kalınlığı aşağıdaki hususların analizi sonucunda yapılır [2]:

Kullanım İhtiyaçları:
1. Yapı
2. Ağırlık
3. Dayanım
4. İzolasyon
5. Boyutsal kararlılık

Üretim gereksinimleri:
1. Kalıplama
a) Akış
b) Katılaşma
c) Parçanın kalıptan çıkartılması
2. Birleştirme:
a) Dayanım
b) Hassasiyet

Bütün bu unsurlar birbirleriyle yakından ilişkilidir. Sadece ekonomik bir bakış açısından, çok büyük veya çok küçük çeper kalınlıkları tasarımı olumsuz yönde etkileyebilir.

Aşağıdaki tablolarda çeşitli termoplastik ve termoset malzemeler için minimum,ortalama ve maksimum çeper kalınlıklarını vermektedir.

Tablo 3. Çeşitli Termoplastik Malzemeler için Minimum,
Ortalama ve Maksimum Çeper Kalınlıkları [2]

Tablo 4. Çeşitli Termoset Malzemeler için Minimum,
Ortalama ve Maksimum Çeper Kalınlıkları [2]

Enjeksiyon kalıplamada, cidarlar(çeperler) ve diğer kesitler, tasarımcı için parçanın istenilen fonksiyonunu yerine getirmesini sağlayan unsurlardır. Temel olarak; cidar kalınlığı parçanın şekil değişimini, iç gerilmeleri ve çatlamayı ortadan kaldırmak için olabildiğince üniform yapılmalıdır. Aşağıdaki parça tasarımında üniform çeper kalınlığını sağlamak için tipik metotları göstermektedir.

Şekil 3.2. Parça tasarımında uygun et kalınlıklarını
sağlamak için tipik metotlar [2]

Farklı cidar kalınlıkları kullanılacaksa, kalın kesitten ince kesite yumuşak bir geçiş sağlanmalıdır. Akış doğrultusundaki komşu kalın ve ince kesitler problem doğurmaktadır. Bazı durumlarda bu problem, yolluğun kalın kesite konulması dolayısıyla malzemenin kalın kesitten ince kesite aktarılmasıyla giderilebilir [2].

Şekil 3.3 Et Kalınlıklarındaki geçişler

Şekil 3.4 Örnek plastik ürün [5]

3.2 Yuvarlatmalar ve Yarıçaplar

Plastik parçalardaki keskin köşeler, parça hasarlarına neden olan en önemli etkilerden biridir. Keskin köşelerin giderilmesi bu noktalardaki gerilme yığılmalarını azaltır ve yüksek yapısal dayanıma sahip parçaların üretilmesine izin verir. Yuvarlatmalar, ergimiş plastiğin kalıbı doldururken daha düzenli bir yol izlemesini ve parçanın kalıptan daha kolay çıkarılmasını sağlar. 0.5 - 0.76 mm'lik tavsiye minimum yarıçap, keskin kenarlar gereken yerlerde bile kullanılabilir [2]. Yarıçaplar, kalıpların daha ekonomik ve uzun ömürlü olmasını sağlar.

Parça Tasarımında yarıçap ve yuvarlatmaların birçok yararı vardır [2]:
1) Kalıplanmış parça daha dayanıklıdır.
2) Keskin kenarların giderilmesi otomatik olarak çentik hassasiyetinden dolayı meydana gelen çatlamaları azaltır, ani şok ve darbelere karşı olan toplan direnci artırır. İçteki bütün keskin köşelerin 0,381 mm'lik yarıçapla yuvarlatılması dayanımda büyük iyileşmeler sağlar.
3) Plastiğin akış davranışı büyük oranda iyileşir. Yuvarlatılmış köşeler, plastiğin bütün kesite üniform, gecikmemiş ve gerilemelere daha az maruz akışına izin verir ve kalıplanmış kesitin üniform bir yoğunluğa sahip olması sağlar.
4) Kalıp parçaları, boşluklar daha dayanıklı olacaktır. Çünkü yuvarlatma ile çentik hassasiyeti nedeniyle ortaya çıkan gerilme yığılması azaltılmış.


Şekil 3.5 Yuvarlatılma yapılmamış hatalı tasarım yapılmış plastik ürün [5]

3.3 Federler (Kaburgalar)

Kaburgaların görevi, çeper kalınlığını arttırmadan parçanın rijitliğini ve dayanımını arttırmaktır. Kaburgaların uygun kullanımıyla, çoğunlukla soğuma sırasında meydana gelen çarpılmalar önlenir. Bazı durumlarda da, kalıplama esnasında malzeme akışını kolaylaştırır.


Şekil 3.6 Kalın ve İnce Kaburgalar [2]

Genel olarak, kaburganın taban genişliği, kaburganın tutturulduğu çeperin kalınlığından az olmalıdır. Bu durum aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. R1 çemberi, kaburga ile çeperin birleştiği yere konulursa kalınlılığın %50 oranında artacağı görülecektir ve bu normal kalıplama koşullarında yüzeyde çekme çukurcukları meydana getirecektir. Kaburganın taban genişliği çeper kalınlığının yarısına düşürüldüğünde birleşme yerindeki kalınlık artımı %20'den daha azdır.

Şekil 3.7 Uygun olan ve olmayan kaburga boyutları [2]

Çıkıntılar ve kabartılar alt yüzeylerde çekme çukurlarına sebep olabilirler. Bu yüzden oluk veya kaburgalar böyle çıkıntıların altındaki yüzeylere konulmalıdır. Aşağıdaki şekilde kabartıların yüzey üzerindeki etkileri gösterilmiştir. Ortadaki şekilde çekme çukurcuğu gösterilmiştir. Bu problem parça alt yüzeyine küçük kaburgalar konularak (oluklandırılarak) giderilebilir [2].

Şekil 3.8. Büyük Kabartıların Yüzey Üzerindeki Etkileri