Enjeksiyonla şekillendirilmiş polipropilen kompozit kilitleme halkasında cam elyaf takviyesinin basma esnekliği ve boyut kararlılığına etkisi
Muhammet Dağlı1, Ahmet DEMIRER1, Esra Yumat21Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Sakarya, Türkiye2Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği, Kocaeli, Türkiye.
Bu çalışmada boru bağlantı sisteminde sıklıkla kullanılan mekanik birleştirme yönteminin ara parçası olarak görev alan ve sızdırmazlık sağlayan kilitleme halkasının üretimi ele alınmıştır. Kilitleme halkası, doğası gereği nem absorbe etmeyen bir polimerdir. Çalışmada enjeksiyon kalıplama metodu ile üç farklı polimer malzemeden (katkısız saf polipropilen (PP), %20 ve %30 cam elyaf katkılı PP) kilitleme halkası numuneleri üretilmiştir. Kilitleme halkasının kullanıldığı yer itibari ile üzerine uygulanabilecek statik kuvvet sonrası kırılma hasarı olmaması ve eski haline dönebilme kabiliyeti yani boyutsal kararlılık ve üretilme sonrasında da dengeli minimum ölçüsel sapma istenmektedir. Boyutsal kararlılık için halka esnekliği testi ve buna ek olarak, numunedeki kalıpta çekme ve çarpılma oranları ölçüm ve analiz yoluyla belirlenmiştir. Kilitleme halkası numuneleri 3 boyutlu lazer cihazı ve derinlik kumpası ile çarpılma miktarları; Moldex 3D® akış analiz programı ve dijital kumpas yardımı ile de kalıpta çekme (büzülme) miktarları karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak cam elyaf oranının artması kalıpta çekmede %0,7-1,29 ve çarpılmalarda 0,1mm ye kadar azalmaya neden olmuştur. %20 cam elyaf katkılı PP numuneler, hem halka esnekliği testini kırılma hasarı olmadan iç çapının %40’ı kadar eseneyerek geçmiştir, hem de çarpılma ve çekme değerleri bakımından en uygun kilitleme halkası olarak belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Saf PP, PP+%20 CE, PP+%30 CE, Moldex 3D®, Boyutsal Kararlılık (Halka esnekliği tayini)Effect of glass fiber reinforcement on compressive flexibility and dimensional stability in injection-molded polypropylene composite locking ring
Muhammet Dağlı1, Ahmet DEMIRER1, Esra Yumat21Sakarya University Of Applied Sciences, Institute Of Science, Mechanical Engineering, Sakarya, Türkiye2Kocaeli University, Institute Of Science, Chemical Engineering, Kocaeli, Türkiye.
In this study, the production of a locking ring, which serves as an intermediate component in a mechanical joining method commonly used in pipe connection systems and ensures sealing, is addressed. The locking ring is a polymer that does not absorb moisture by nature. In this study, locking ring samples were produced using the injection molding method from three different polymer materials: pure polypropylene (PP) without additives, and PP with 20% and 30% glass fiber reinforcement. Given the application of the locking ring, it is required to have no fracture damage after the application of static force, the ability to return to its original state (dimensional stability), and minimal dimensional deviation after production. For dimensional stability, ring flexibility tests were conducted, and additionally, the shrinkage and warpage rates in the mold were determined through measurement and analysis. The warpage amounts of the locking ring samples were measured with a 3D laser device and depth caliper, while the shrinkage amounts in the mold were compared using Moldex 3D® flow analysis software and a digital caliper. As a result, increasing the glass fiber ratio resulted in a decrease in mold shrinkage by 0.7-1.29% and warpage by up to 0.1 mm. The samples with 20% glass fiber reinforced PP were identified as the most suitable locking rings, as they passed the ring flexibility test without fracture damage by flexing up to 40% of their inner diameter and had the most favorable warpage and shrinkage values.
Keywords: Pure PP, PP+%20 GF, PP+%30 GF, Moldex 3D®, Dimensional Stability (Determination of ring flexibility)Makale Dili: Türkçe