Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımı

Plastik enjeksiyon kalıpları üretim sektöründe önemli bir yer tutan ve üretimi fazlasıyla zor olan kalıplardır. Tasarım süreci dijital ortamda üç boyutlu çizimlerle başlayıp nihai kalıp tasarımı oluşan kadar ilerlemektedir. Plastik enjeksiyon kalıp tasarımına başlamadan önce kalıbı alınacak parçanın (ürünün) çekme değerinin öğrenilmesi gerekmektedir. Bu değer ham madde üreticisilerinin sunmuş olduğu teknik kağıtlarda (datasheet) yazmaktadır. Çekme değerleri bazen tek bir değer olduğu gibi bazı durumlarda enine ve boyuna uzama olmak üzere iki ayrı değer şeklinde verilmektedir. Elde edilen veriler tasarım programında yapılacak dayanıklı testlerinde kullanılmaktadır. Bunun yanında işletmede kullanılacak olan plastik enjeksiyon makinesinin kapama kuvveti ve kalıbın alacağı plastik gramı da tasarım yaparken göz önünde bulundurulması gereken iki önemli etkendir. Bu iki unsur kalıbın kaç gözlü olacağını belirlemeniz için gereklidir. Kalıp göz sayısının belirlenmesin ardından kalıp setleri oluşturulur ve set ölçülerinin makine kolonlarına göre ayarlanması tasarımın diğer aşamalarıdır. Bunların yanında tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken başka etkenler de vardır.

Kalıp tasarımında dikkat edilmesi gereken etkenlerden bazıları aşağıdaki gibidir;

• Parçanın nasıl kullanılacağı, montaj aşamasında diğer parçalarla uyumlu bir şekilde nasıl birleştirileceği düşünülmelidir. 
• Tasarım yapılırken parçanın kullanımında ne tür yüklere maruz kalacağı, ne tür işlevsel ve yapısal sorunlarla karşılacağı da göz önünde bulundurulmalıdır.
• Kalıp imalatında oluşabilecek uygulama zorlukları iyice analiz edilmeli ve ortadan kaldırılmalıdır.
• Parçayı oluşturmak için eritilen plastiğin kalıba nereden ve nasıl gireceği hesaba katılmalıdır. Ayrıca plastiğin kalıp içerisindeki soğuma hızı da tasarımda dikkat edilmesi gereken etkenlerdendir. Bu sayede parçanın istenilen özelliklerde ve formda olması sağlanacaktır.
• Tasarım yaparken üretilecek parçayı temel gruplara ayırmak da kalıplama sorunlarını azaltmanız açısından önemlidir. 
• Kalıp tasarımında yolluk yerleri, yolluk giriş ölçülerini ve kalıp çekirdek çelik ölçülerinin belirlenmesi gerekmektedir.

Plastik enjeksiyon kalıp imalatında öncelik oluşturulan tasarımın doğru bir şekilde uygulanabilmesidir. Düzgün bir enjeksiyon kalıbı oluşturmak için yapılan tasarımın dikkatli bir şekilde doğru materyalle kombinlenmesi büyük önem arz etmektedir. Kalıplar genellikle alüminyumdan veya çelikten oluşmaktadır. Bu malzemelerin öncelikle bilgisayar destekli tezgahlarda işlenmesi gerekmektedir. Kalıplar, bütün olarak 2 parçaya ayrılan büyük metal kutular gibi görünse de ayrı ayrı üretilen onlarca parçanın bir araya getirilmesi ile oluşurlar. Bu da kalıpların fiyatlarını artıran etkenlerdendir. Kalıp imalatında öncelik kalıp tabanın oluşturulmasıdır. Malzeme tedariğinin ardından, uygun tezgahlarda önce kalıp tabanı daha sonra kalıbın diğer parçaları (yolluk burcu, itici pim, kılavuz pimi vb) oluşturulmaya başlanır.  Daha sonra tasarıma uygun bir şekilde düzenlenerek oluşturulan parçaların kontrol aşamasına geçilir. Tüm parçaların incelenmesinin ardından tasarıma uygun bir şekilde kalıp parçalarının birbirine monte edilmesi aşamasına geçilir. Montaj işlemi bittikten sonra kalıp bir dizi testten geçecektir. Montajı bitirilen kalıpların, bu testleri başarı ile tamamlamasının ardından üretimde kullanılmaya başlanmaları için onaylanırlar. Plastik enjeksiyon kalıp imalatını kısaca özetlemek istersek aşağıdaki sıra ile gerçekleşmektedir;

• Parçaların optimizasyonu: Kalıp parçalarının tasarımının analiz edilmesi ve gerekli görüldüğünde optimize edilmesi sağlanır.
• Takım tasarımı ve imalatı: Tasarımdaki parçaların analizinin ardından ihtiyaç duyulan aletlerin üretim planlarının çıkarılması ve üretimine geçilmesi sağlanır.
• Montaj: Tasarıma uygun bir şekilde üretilen tüm parçaların montajının yapılması ve kalıbın bir bütün haline getirilmesi sağlanır.

Kalıplar fotoğraf negatiflerine benzerler, oluşturulacak ürünün geometrisi ve yüzey dokusu doğrudan enjeksiyonkalıbından ürüne aktarılır. Yüzlerce parçadan oluşan kalıpların çizimlerinde bilgisayar destekli çizim programlarından (Autocad, Solidworks, CATIA, NX vb.) yararlanılmaktadır. Enjeksiyon kalıp parçalarının çizilmesinde öncelikle iç parçaların çiziminin yapılması daha sonra dış parçalara geçilmesi genellikle tercih edilen yöntemdir. Ayrıca karmaşık olan parçalar, basit parçalardan daha önce çizilmektedir. En sonunda yapısal parçalar çizilmektedir. Parçalar çizilirken numaralandırma yapılması gerekmektedir. İstenilen ürün özelliklerine göre bir çizim yapılması ve tasarımla uyumlu olması önemlidir. Monte edilecek parçaların çizimlerinin ardından son olarak kapı konumu, ayrım çizgisi, ejektörün konumu, kalıp çizgisi, boşluk ve maça kısımlarına karar verilir ve bunların da çizilmesi sağlanır.