Yolluk Tasarım Hesaplayıcı

Giriş

Yolluk Tasarım Hesaplayıcısı, enjeksiyon kalıplarında ana yolluk, alt yolluk (sub-runner) ve girişlerin (gate) boyutlandırılması için tasarlanmış mühendislik aracıdır. Amacı, akış direnci, basınç düşüşü ve çok gözlü kalıplarda doldurma dengesi gibi parametreleri kontrol etmektir; bu parametreler boyutsal uyumu, yüzey kalitesini ve partiler arası tekrarlanabilirliği doğrudan belirler. Dengelenmiş bir yolluk sistemi (balanced runner, H veya X düzeninde) gözler arası doldurma süresi farkını ±5 % altında tutar; böylece short shot, görünür kaynak çizgileri ve aynı kalıptan çıkan parçalar arasında renk farkı gibi hataların önüne geçilir. Hesaplayıcı dairesel, yarı dairesel ve trapez kesitleri karşılaştırır: aynı hidrolik çapta dairesel kesit en düşük duvar sürtünme kaybını verirken, trapez kesit yalnızca kalıp yarısına işlenerek imalat maliyetini düşürür. Polimer viskozitesi, duvar sıcaklığı ve donmuş tabaka (frozen layer) kalınlığı da dikkate alınır: PA66, PC veya cam elyafıyla güçlendirilmiş kompozit gibi yüksek viskoziteli malzemelerde basınç düşüşü doğrusal olmayan biçimde artar; bu yüzden daha büyük çap veya daha kısa akış yolu gerekir. Soğuk yolluk ile sıcak yolluk seçimi de değerlendirilir: sıcak yolluk eriyiği işlem sıcaklığında tutarak her çevrimde yolluk artığını ortadan kaldırır, soğuk yolluk ise daha ucuza imal edilir ancak her şotta katı malzeme oluşturur. Böylece tasarımcılar besleme sistemini, giriş konumunu ve çok gözlü kalıp dengesini, kalıp talaşlı imalat öncesinde sayısal bir temel üzerinden belirler.

Nasıl Çalışır

Hesabın çekirdeği, kanal içi laminer akış için Hagen-Poiseuille denklemidir: ΔP = (8 · μ · L · Q) / (π · r⁴). Burada ΔP basınç düşüşü, μ erimiş polimerin dinamik viskozitesi, L kanal uzunluğu, Q hacimsel debi ve r iç yarıçaptır; basınç düşüşünün r⁴'e bağlı olması, küçük çap değişikliklerinin gerekli basıncı neden bu kadar dramatik biçimde değiştirdiğini açıklar. Yolluk hacmi V = π · (D/2)² · L, yolluk kütlesi ile şot başına atık tahmini için kullanılır. Kullanıcı ana yolluk ve alt yolluk çaplarını ve uzunluklarını, giriş ölçülerini, işlem sıcaklığındaki viskoziteyi ve şot hacmini girer; hesaplayıcı anında toplam yolluk hacmini (g), her segmentteki basınç düşüşünü ve göz başına tahmini doldurma süresini verir. Çok gözlü denge modunda araç H ve X düzenlerini karşılaştırır, tüm akış yollarının geometrik olarak eşdeğer olup olmadığını (naturally balanced) doğrular ve doğal denge mümkün değilse giriş veya alt yolluk çapını değiştirerek artificial balancing önerileri sunar. Bu, çizimler serbest bırakılmadan önce mold-flow simülasyonuna yakın etkide bir değerlendirme sağlar.

Kullanım Senaryoları

• 8 gözlü ABS seri üretim kalıbının H deseninde doğrulanması: kalıp işlenmeden önce köşe ve orta gözler arasındaki doldurma süresi farkının ±5 % içinde kalıp kalmadığını teyit etmek.
• Mevcut parçalarda giriş bölgesindeki aşırı basınç düşüşünün yanma izleri ve eksik doluma yol açtığı durumlarda, girişin 1,2 mm'den 1,8 mm'ye büyütülmesinin akış üzerindeki iyileşmesini sayısallaştırmak.
• Cam elyafıyla güçlendirilmiş PA66 parça için soğuk yolluktan sıcak yolluğa geçişin değerlendirilmesi: basınç düşüşü, şot başına yolluk kütlesi ve seri ömrü boyunca beklenen çevrim süresi kazancının karşılaştırılması.

Sıkça Sorulan Sorular