Erol Büker
Gazi Üniv. T.E.F. Makine Eğitimi Böl., Kalıpçılık A.B.D.
Mayıs 2005, Teknik Okullar / Ankara

ÖZET

Sıcak biçimlendirme yöntemi, günümüzde çok yaygın olarak kullanılan plastik işleme ve form verme metotlarından biridir. Bilindiği gibi günlük hayatımızda kullanılan bir çok endüstriyel ürün bu yöntem ile elde edilmektedir. Bu yöntemin işleme esası ısıtılmış olan levhanın kalıplanmasıyla istenilen formu oluşturmaya dayanır. Sıcak biçimlendirmede üretilecek olan tasarımın şekline uygun olarak çeşitli teknikler kullanılarak istenilen üretimi de gerçekleştirebiliriz.

Üretilecek olan parçanın ana biçimi, bir tarafı açık, içi boş ve ince cidarlı biçimdedir. Bu yöntemle içi dolu ürünlerin üretimi yapılamaz.

Sıcak Biçimlendirme yöntemiyle kullanılan takım, teçhizat ve kalıpların ergonomikliği sayesinde imal edilen ürünlere her türlü tasarım değişikliği bire bir etki etmektedir.

1. GİRİŞ

Sıcak Biçimlendirme yöntemi, ısıtılmış olan plastik tabaka yada film'in form sıcaklığında kalıp yada kalıplar arasında hava basıncı yada mekanik kuvvet birleşimiyle meydana gelir. Bu birleşme esnasında kalıp soğumaya başlar ve rijit'lik tamamlanmış olur. Bu yöntem sadece termoplastikler de uygulanır (1).

Termoform kalıplama yöntemi ile elde edilen plastik levhalardan, değişik kalıplama metotlarıyla arzu edilen form ve boyutlarda parçalar üretilmektedir.

Biçimlendirme esnasında kullanılan termoplastik levhalar, granüller halinde extruder makinelerine oradan da haddeleme işleminden geçerek tabaka halini almaktadır. Buradan levhalar rulolar halinde sarılarak üretime hazır hale getirilir. Tabii bazı durumlarda levhalar rulo haline getirilmeden doğrudan vakum makinelerinin sürücülerine sunularak üretime geçirilir. Bu gibi durumlar seri üretimi istenen kalıplarda veya rulo haline gelemeyen kırılganlık oranı yüksek olan polistren levhaların kalıplanmasında kullanılır.

Isıtılmış plastik levhaların gerdirilerek biçimlendirilmesi esasına dayalı olan dört çeşit biçimlendirme vardır.

• Vakumla Kalıplama
• Mekanik Kalıplama
• Birbirine Uyan Kalıplarla Kalıplama
• Üflemeli Kalıplama

Oldukça karışık birçok parçalar bu dört işlemin birleşimi yahut biraz değişik olanlarının uygulanması ile yapılabilmektedir.

2. PLASTİKLER

2.1. Plastiklerin Genel Özellikleri

Plastikler hafiflik, esneklik, korozyona karşı dayanıklılık renk saflığı, şeffaflık, işleme kolaylığı vb. avantajlar sunmaktadır buna rağmen bunların işletilebilmelerinin tasarımcıların becerisiyle sınırlı olması da plastiklerin bir sınırlılığıdır (3).

Plastik uygulamalarına tasarımcı ve mühendislerce kullanımı artışı istenen performans karakteristiklerinin ve kullanılabilen benzer plastik dizisinin varolması ve böylece en iyi avantaj için kullanılabilmelerinin can alıcı özellikte olmasından dolayıdır (3).

2.2. Termoplastikler:

Malzeme ısıtıldığında moleküler arası zayıflar ve bu nedenle yumuşak ve esnek hale gelirler ve hatta yüksek sıcaklıklara eriştiklerinde ise bunlar birer viskoz eriyik hale gelirler. Malzeme soğutulduğunda ise tekrar katılaşır (3).

Bu, ısı ile yumuşatma ve soğutarak katılaştırma işlemi çok defa tekrarlanabilir ve bu durum bu malzemeler için çoğu işleme yöntemi için en önemli avantajdır. Bu arada bir çıkarımda bulanabilir çünkü bu termoplastiklerin ısı hassasiyetlerini gösterir. Bu malzemelerin tanıtılmasında kullanılan bir benzerlik mum gibi bunlarında tekrar tekrar ısıyla yumuşatılıp soğutularak katılaştırılmasıdır (3).

Termoplastikler ısı ve basıncın altında yumuşayan, akan; bu durumda herhangi bir şekil alabilen ve soğutulduğunda sertleşebilen malzemelerdir. Bu şekillendirme sırasında hiçbir kimyasal değişime uğramazlar. Bunun yanı sıra uygun çözücülerde çözünebilirler ve bu şekilde "çözücü döküm" gibi yöntemlerle çeşitli şekiller alabilirler (3).

Termoplastik Malzemelerden İstenen Başlıca Özellikler;

• Rijitlik genelde yüksek sıcaklıklarda
• Düşük sürtünme aşınmaya karşı yüksek direnç
• Sertlik
• Çevresel gerilim çatlamalarına direnç
• Etkili bir biçimde takviye edilebilirler.
• Gerilebilme
• Daha yüksek sürünme direnci

2.3. Plastik Levha İçin Kullanılan Plastik Malzemeler

Sıcak biçimlendirme işleminde imalatın tabiatı bakımından yalnız levha halindeki termoplastikler kullanılabilir. Fakat daha ziyade değişik özelliklere sahip belirli olanlar kullanılır. İmal edilen levha plastiklerin biçimlendirme özelliği, büyük rol oynar. Pek çok biçimlendirme işlemleri, haddeden geçirilmiş veya basılmış levhalardan yapılır. Çünkü bunların fiyatı çok düşüktür. Bu gibi levhaların ısıtıldığı zaman bir doğrultuda çekme eğilimi vardır. ve bunları ısıtırken ve biçimlendirirken bir çerçeve veya plaka içinde kuvvetle tutmak gerekir. dökülmüş levhalar, ısıtılma esnasında çok az veya hiç biçim değiştiremezler ve bunlarla yüzey görüntüsü çok berrak ve iç gerginlileri daha az olan parçalar imal edilir, fakat bunlar pahalıdır, yalnız bu özelliklerin önemli olduğu yerde kullanılır.

Isıl şekillendirme ile, hemen her türlü termoplastikler işlenebilir. Ancak,

• Çabuk ısınma ve soğuma sağlayan, özgül ısı değeri düşük, tercihen amorf plastikler.
• Yüksek ısı iletkenliği olan köpük malzemeler bu teknik için uygun değildir. Buna karşılık,
• Yüksek molekül ağırlıklı (böylece yüksek viskozite değerli olup aşırı incelme ve yırtılma yapmayan) polimerlerin bu yöntem için en uygun olduklarını belirtmek gerekir.