ENJEKSİYONLA KALIPLAMADA ÜÇ BOYUTLU POLİMER ERGİYİK AKIŞLARIN SAYISAL ANALİZİ VE DENEYSEL İNCELENMESİ


Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ONURALP ULUER

Danışman: AHMET ÖZDEMİR

Özet:

Bu tez çalışmasında, enjeksiyonla kalıplama sırasında ergiyik polimerin kalıp boşluğundaki üç boyutlu akış davranışı, deneysel olarak görüntülenmiş ve sayısal analizi gerçekleştirilmiştir. Polimer olarak Alçak yoğunluklu Polietilen (A.Y.PE), Yüksek Yoğunluklu Polietilen (Y.Y.PE) ve Polistiren (PS) plastik malzemelerinin kullanıldığı çalışmada, kalıp boşluğundaki üç boyutlu akış davranışı, kalıp boşluğuna yerleştirilen üç adet temperlenmiş cam ile görüntülenebilir hale gelmiştir. Görüntüler, video kamera ile kayıt edilmiş ve video görüntülerinden fotoğraf kareleri elde edilmiştir. Sayısal analizler, FLUENT yazılımı ortamında gerçekleştirilmiştir. Sayısal analizlerden daha gerçekçi sonuçların alınabilmesi için, A.Y.PE, Y.Y.PE ve PS malzemelerinin viskozite, yoğunluk ve ısı iletim katsayısı gibi fiziksel ve reolojik özellikleri deneysel olarak tespit edilmiş ve elde edilen sonuçlar modellenerek temel akış denklemlerinde kullanılmıştır. Viskozite kayma hızı ve sıcaklığa bağlı, yoğunluk ve ısı iletim katsayısı ise sıcaklığa bağlı olarak modellerde ifade edilmiştir. Basınca dayalı çözüm algoritmasının kullanıldığı analizlerde basınç SIMPLE algoritması ile elde edilmiştir. Akış cephesi, akışkan hacmi (VOF) yöntemi ile tespit edilmiştir. Deneysel görüntüler ile, fiziksel ve reolojik özelliklerin sabit alındığı ve deneysel veriler kullanılarak oluşturulan modellerin kullanıldığı simülasyon çıktıları kıyaslanmıştır. Akış cephesi profillerinin her üç sonuçta da benzer olduğu, fakat dolum süreleri dikkate alındığında fiziksel ve reolojik özellik modellerinin kullanıldığı simülasyon çıktılarının gerçeğe çok daha uygun olduğu tespit edilmiştir.