GÜÇ ÜNİTESİ

Kuzey Amerika ve Avrupa gibi büyük sanayi alanlarının bulunduğu ülkelerde, elektrik güç kaynakları, dışarıda ve sabit olmak zorundadır. Özellikle gelişmekte olan ülkeler gibi dünyanın bir çok bölgesinde, voltaj dalgalanmaları, elektrik kablolarının aşırı yüklenmesi, sık karşılaşılan bir durumdur. Birkaç saniyelik voltaj düşmesi, elektriğin kesilip tekrar gelmesi, ve bu olayın arka arkaya tekrarlaması, bazen düşük voltajın yada elektik kesintilerinin birkaç saatten fazla sürmesi de mümkündür.

Can sıkıcı bu durumlar, kalıpların durmasına sebep olduğundan, ekonomik açıdan pahalı maliyetler oluşturmaktadır. Voltaj dalgalanmaları bazen makinelerin kontrol ünitelerine de zarar verebilmektedir.

Voltaj dalgalanmaları iki sebepten dolayı kalıplamanın yavaşlamasına yada durmasına neden olur.

Makine kontrol üniteleri, voltaj dalgalanmalarına duyarlıdırlar ve voltaj düzenleyici regülatörlere ihtiyaç duyarlar. Makine üzerindeki aşırı voltaj yükü durumunda, koruyucu sigortalar ve bazı makinelerin içerlerinde bulunan regülatörlere rağmen dışarıda, güçlü bir regülatör olması, emniyet açısından çok daha iyidir. Makineler durduklarında imalatımızda durmuş demektir. Genellikle elektronik devreler ortam sıcaklığına karşıda hassas olurlar.

Plastik akışkan sıcaklığı: Plastik enjeksiyon makinesi ve kalıp üzerindeki bütün ısıtıcılar, elektrikle çalışırlar. Rezistanslardan alınan sıcaklık, elektrik akımının gerilimine bağlıdır. Voltajdaki %10'luk ani bir düşüş, rezistans ısısının %20 azalmasına sebep olur. Makine grup memesi (nozzle) rezistansları, termostat kontrollüdür. Isı kontrol cihazları sayesinde, rezistanslar istenilen sıcaklıklar sabit tutulabilir. Sıcak yolluklu kalıplarda, sıcak yolluk manifoldu, sıcak yolluk memeleri ve termokupullarla donatılmıştır. Tabi ki maliyetleri artıran sıcak yolluk sistemi, dış ısı kontrol ünitelerine ihtiyaç duymaktadır.

KALIP SEÇİMİNDE NELERE DİKKAT EDİLMELİDİR?

UYGUN KALIBIN SEÇİLMESİ

İlk olarak, iyi bir ürün tasarımının yapılmış olması gerekmektedir. Daha sonra ürünün nerede üretileceği ve kaç gözlü kalıba ihtiyaç duyulduğu saptanmalıdır. Uygun olan değişik tüm alternatifler düşünülüp, tek tek avantajları ve dezavantajları belirlenmelidir.

TEK ÜRÜNLÜK KALIPLAR

Tek ürünlük kalıp demek, kalıp sadece bir ürün için tasarlanmış ve yapılmıştır. Üretimine ara verildiğinde, bir sonraki üretime kadar depoda muhafaza edilirler. Bu en yaygın kalıp tipidir. Aynı atölyede çalışan 2-8 gözlü, ortak çekirdekleri, pimleri, maçaları olan kalıplar yada iç figürleri (çekirdekleri) değişen sürekli baskıda olan, versiyonlu kalıplar bulunabilir. Prensipte, plastik enjeksiyon atölyesi, depolama şartları uygun ve kayıt işlemleri düzgün ise, böyle bir tasarımda hiçbir hatayla karşılaşılmayacaktır. Bu şekilde yüksek maliyetli birden fazla kalıp yapımı önlenecek, tek bir kalıp yapılacak, gereği kadar iç çekirdeklerden yapılacaktır. Kalıp çekirdek değiştirme işlemi birkaç saat içerisinde bitecektir.

Özellikle sık sık çekirdek değiştirmek gerçekten kazanç sağlar mı?

Eğer enjeksiyon atölyemiz, karmaşık olmayan, düzenli bir yapıya sahipse, çekirdekleri değiştirilebilir kalıplar, tek ürünlük kalıplara kıyasla oldukça güvenli ve ekonomik olacaktır.

Resim 3: 4 farklı çekirdeği olan bir kalıp (Firma: Stackteck)

Birbirine benzer ürünlerin kalıp çekirdekleri kolaylıkla değiş tokuş edilir ki bu oldukça ekonomik bir çözümdür. Örneğin bir tabure kalıbı yaptınız. Orta desen için 4 ayrı çekirdek işlettiniz. İstenen desenden, sadece çekirdekleri değiştirerek, baskı almak mümkündür. İlave işlenen 3 çekirdek, bizi 3 yeni kalıp maliyetinden kurtarır.

0,25lt'den 1 lt'ye kadar, ölçüleri (en, boy) aynı, fakat derinlikleri farklı olan 4 yada 6 farklı boy konteynır serisini örnek olarak ele alalım. Bu tip kalıplar, tek ürünlük kalıplara göre büyük avantajlar sağlamaktadır. Çoklu kalıplar genellikle en küçük ürün baz alınarak tasarlanırlar. Tasarımlarında özellikle ürünün kalıptan çıkarılmasına dikkat etmek gereklidir. Her bir ürün için ayrı sıyırıcı yada itici plakaları yapmak gerekebilir. Düşük çevrim sürelerinde çalışabilmek için, değiştirilen çekirdeğin soğutmasının ihmal edilmemesi zorunludur. En büyük ürünün çevrim süresi ile en küçük ürünün çevrim süresinin aynı olması üretim maliyet artışının bir delilidir.

TEK ÜRÜNLÜ KALIPLAR YADA ÇOK ÜRÜNLÜ (AİLE) KALIPLAR

Tek ürünlü kalıplar minimum kalıp ebatlarında, minimum çekirdekler arası boşlukta yapılırlar. Tasarımlarında soğutma, yolluk ve itici sistemlerinde bir simetri ve denge mevcuttur.

Aile kalıpları da aynı renkte olmak üzere, genelde birbirine yakın olan ürünleri basan kalıplardır. Farklı renklerde ürün elde etmek için, çift renk ve malzeme basabilen enjeksiyon makineleri kullanabiliriz yada kalıbı istenen sayının yarısı kadar tek renk, diğer yarısı kadar da başka renk çalışarak, ürünlerin ambalajlanması sırasında, her pakete iki farklı renk koyabiliriz.

Aile kalıpları, içerdikleri ürünlerin ölçü farklarından nedeniyle, farklı soğutma zamanı gereksinimleri sebebiyle çevrim süreleri açıcından dezavantajlı görülebilirler. Bu bazı kalıplarda önemli seviyelere kadar çıkabilir.

Bütün aile kalıpları, ürünlerin kalıp çekirdeği içerisine dizilimi esnasında, yolluk sistemi ve mengene basıncı düşünülerek, balans problemiyle karşılaşılmayacak şekilde tasarlanmalıdır. Kalıbın dört orta noktalarındaki basınç alanları (öpüşme yüzeyleri) eşit olacak şekilde, düşünülmelidir. Kalıp ekseninden X ve Y doğruları ile bölündüğü kabul edilirse, her iki tarafın (sağ-sol,alt-üst), baskı yüzey alanlarının, ve kalıp boşluklarının (ürün hacminin) eşit olması gereklidir.

Resim 4: Firmamızın tasarımı olan 2+2 gözlü saklama kabı ve kapağı aile kalıbı

Resim 5: 2 katlı (stack) konteynır ve kapağı aile kalıbı (Firma: Husky)

KARMA AİLE KALIPLARI

Karma aile kalıpları, oyun ve oyuncak sektörü için yapılan, bütün bileşenlerin tek bir baskıda çıkarıldığı kalıplardır. Bir çok ürün yolluk besleme görevini üzerinde taşır. Yolluk ürünün bir tarafından girerek, ürünü oluşturur ve diğer tarafından çıkarak, diğer ürünün beslenmesinde kullanılır. Kalıptan çıkan ürün, olduğu gibi paketlenip, müşteriye ulaştırılır. Müşteri ürünü yolluklarından kopararak, montajı yapar.

Bu kalıplama metodu daha çok küçük parçaların kalıplanmasında kullanılır . O nedenle kalıp maliyeti daha düşük olacaktır. Soğuk yolluk yada yarı sıcak yolluk kullanılan bu sistemde, yolluk kanalları, ürünle beraber satışa sunulmakta, kırılarak, tekrar kullanılması mümkün olmamaktadır. Buda plastik hammadde maliyetini artıracaktır.

Bazen ürünler, oyuncak araba gibi, iki yada daha fazla renkten oluşabilirler. Mavi gövdeli, kırmızı tekerlekli, sarı tamponlu bir araba gibi. Eşit sayıda mavi, sarı ve kırmızı renkli malzemelerle kalıplama yapılır. Sonra üçlü renk kombinasyonları ile istenilen ürünler ambalajlanır. Yolluk malzemesi de ürün ile birlikte gönderilmeyeceği için tekrar kırılarak kullanılabilir. Yolluk maliyetinden kurtuluruz fakat ürünün yolluktan ayrılması ve montaj yapılması gerektiğinden, ilave montaj işçiliği maliyet artışına sebep olacaktır. Bu metod daha çok teknik parçalarda kullanılmaktadır.

Resim 6: 72 gözlü (24 çatal, 24 kaşık, 24 bıçak) aile kalıbı

KÜÇÜK VE ORTA BÜYÜKLÜKTEKİ TEKNİK PARÇALAR İÇİN AİLE KALIPLARI

Medikal endüstrisinin ihtiyaç duyduğu parçalar gibi birbirine benzer fakat farklı ölçülerdeki, nispeten küçük ürünlerin kalıplanması da aile kalıpları tercih edilir. Kalıptan çıkan ürünler, tek tek yolluktan ayrılarak, kullanılacakları ekipman, alet yada makineye montaj edilirler. Sıcak yada soğuk yolluklu yapılabilirler.

Bu kalıpların iki dezavantajı vardır.

Ürünler, hep beraber ve karışık olarak düşerler. Depolanmadan yada montaja gitmeden önce, ürünlerin birbirlerinden ayrılması gerekir. Bu işlem esnasında özellikle küçük bir çok parça, istenmeyen bölümlere gidebilir.

Ürünlerden bazıları, diğerlerine göre daha çok kullanılabilir. Örneğin 3 farklı boy dişli üreten kalıbımızda, her dişlinin ihtiyaç sayısı birbirinden farklı olabilir. En çok satan dişli sayısına ulaştığımızda, diğer dişlilerden ihtiyaç fazlası stok durumuna gitmemiz gerekebilir. Böyle bir problemle karşılaşıldığında yapılabilecek olan en pratik çözüm, istenmeyen yada daha az ihtiyaç duyulan ürünün yolluk besleme kanalının tıkanmasıdır ki bu da kalıp içerisinde dengesiz plastik akışı ve basınç farkları oluşmasına neden olacaktır.

Resim 7: Kalıptan ürünleri alan robot sistemi