Enjeksiyon Makinesi Kapama Kuvveti – Formül ve Örnekler 2026

Enjeksiyon Kuvvetine Giriş

Enjeksiyon Kuvvetinin Hesaplanması başarılı enjeksiyon kalıplamanın temel taşıdır. Bu kritik parametre, kalıbın yüksek enjeksiyon basıncı aşamasında kapalı kalıp kalıp kalmayacağını belirler ve bu da doğrudan parça kalitesi, kalıp ömrü ve üretim verimliliği üzerinde etkilidir. Bu kapsamlı kılavuzda, doğru formülleri, adım adım örnekleri ve uygulamanız için uygun Tederic enjeksiyon makinesini seçmenize yardımcı olacağız.

İster yeni bir kalıp tasarlayan bir proses mühendisi olun, ister taşma (flash) sorunlarını çözen bir üretim yöneticisi olun, enjeksiyon kuvvetinin fiziksel prensiplerini anlamak, hatalardan ve duruşlardan binlerce lira tasarruf etmenizi sağlar. Temel formülden, duvar kalınlığının etkisi ve güvenlik marjları gibi gelişmiş faktörlere kadar her şeyi ele alacağız.

Enjeksiyon Kuvvetinin Arkasındaki Fizik

Enjeksiyon sırasında erimiş plastik, kalıp boşluğunun duvarlarına muazzam bir baskı uygular. Bu basınç, kalıbın iki yarısını birbirinden ayırmaya çalışan ayırma kuvvetini oluşturur. Kalıbı kapalı durumda tutmak ve taşmaların oluşmasını önlemek için enjeksiyon kuvvetinin bu ayırma kuvvetinden daha büyük olması gerekir.

Fizik basittir: boşluk basıncı parçanın projeksiyon alanına dik olarak hareket eder. Her santimetrekare projeksiyon alanı, bu alanla çarpılan boşluk basıncına eşit bir kuvvet oluşturur. Gerekli toplam enjeksiyon kuvveti, tüm parça yüzeyindeki bu birim kuvvetlerin toplamıdır.

Ana Formül: F = P × A

Enjeksiyon kuvveti için temel formül son derece basittir:

F = P × A

Nerede:

• F = Enjeksiyon kuvveti (ton veya kN)
• P = Boşluk basıncı (t/cm² veya MPa)
• A = Projeksiyon alanı (cm² veya mm²)

Bu formül, kalıbın açılmasını önlemek için gereken minimum kuvveti temsil eder. Pratikte, akma direnci ve basınç dalgalanmaları gibi değişkenleri hesaba katmak için güvenlik katsayıları ve malzemeye özgü çarpanlar ekleriz.

Tam Mühendislik Formülü

Endüstride kullanılan daha kapsamlı formül şudur:

Tonaaj = Projeksiyon Alanı × Malzeme Katsayısı × Güvenlik Katsayısı

Malzeme Katsayısı (clamp factor), plastik viskozitesini, akış yolunu ve proses koşullarını hesaba katar. Güvenlik katsayıları genellikle parametre dalgalanmalarını karşılamak için 1.1 ile 1.5 arasında değişir.

Adım Adım Enjeksiyon Kuvveti Hesaplaması

Pratik bir örneği analiz edelim. PP (polipropilen) ile üretilen, 150 mm × 100 mm boyutlarında ve 3 mm duvar kalınlığına sahip dikdörtgen bir kap için enjeksiyon kuvvetini hesaplayalım.

Adım 1: Projeksiyon Alanını Hesaplayın

Projeksiyon alanı, bölme düzlemi yönünden görülen parçanın silüetidir. Dikdörtgen bir kutu için bu sadece uzunluk × genişliktir:

A = 15 cm × 10 cm = 150 cm²

Adım 2: Malzeme Katsayısını Belirleyin

Malzeme tablolarına göre polipropilenin enjeksiyon katsayısı 0,3 - 0,5 t/cm² seviyesindedir. Bu orta akışlı parça için 0,4 t/cm² kabul edeceğiz.

Adım 3: Güvenlik Katsayısını Uygulayın

Süreç dalgalanmaları için 20% güvenlik marjı ekliyoruz: SB = 1,2

Adım 4: Gerekli Tonajı Hesaplayın

Tonaj = 150 cm² × 0,4 t/cm² × 1,2 = 72 ton

En az 80 ton enjeksiyon kuvvetine sahip bir enjeksiyon makinesine ihtiyacınız olacak (güvenlik için yukarı yuvarlanmıştır).

Malzeme Katsayıları Tablosu

Katsayılar, plastik viskozitesi ve işleme sıcaklığına göre önemli ölçüde farklılık gösterir. Bu tabloyu başlangıç noktası olarak kullanın:

Malzeme	Katsayısı (t/cm²)	Viskozite	Notlar
PE-LD	0,25 - 0,35	Düşük	Kolay akış
PE-HD	0,30 - 0,45	Orta	Daha yüksek moleküler ağırlık
PP (Polipropilen)	0,30 - 0,50	Düşük/Orta	İyi akış parametreleri
ABS	0,40 - 0,60	Orta	Dengeli parametreler
PA6 / PA66 (Naylon)	0,50 - 0,70	Orta/Yüksek	Neme bağlı
PC (Polikarbonat)	0,70 - 1,20	Çok yüksek	Yüksek basınç gerektirir
PVC (Rigid)	0,60 - 0,80	Yüksek	Termal hassasiyet

Projeksiyon alanı nasıl hesaplanır

Projeksiyon alanı hesaplaması, parçanın geometrisi ve kalıp tasarımı dikkate alınarak yapılmalıdır. İşte ana yöntemler:

Basit şekiller için

• Dikdörtgen parçalar: Uzunluk × Genişlik
• Dairesel parçalar: π × r²

Karmaşık parçalar için

Gerçek projeksiyon alanını hesaplamak için CAD yazılımını kullanın:

1. 3D modeli CAD programına aktarın.
2. Parçayı XY düzlemine projekteleyin (hatasız çizgi yönü).
3. Oluşan 2D siluetin alanını ölçün.
4. Eğer önemliyse, enjeksiyon kanallarının yüzeyini ekleyin.

Duvar kalınlığının ve akış yolunun etkisi

Duvar kalınlığı ve akış yolu, boşluk basıncı ve kuvvet gereksinimleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Duvar kalınlığı etkisi

İnce duvarlar, malzemenin katılaşmadan önce boşluğu doldurabilmesi için daha yüksek enjeksiyon hızları ve basınçları gerektirir. İlişki şöyledir:

Basınç ∝ 1/Duvar kalınlığı

1 mm duvar kalınlığına sahip parçalar, 4 mm duvar kalınlığına sahip parçalara göre 2-3 kat daha yüksek kuvvet katsayısı gerektirebilir.

Akış yolu oranı (L/t)

Akış yolu ile duvar kalınlığı oranı, basınç düşüşünü belirler. Uzun, ince yollar büyük dirençler oluşturur:

L/t > 150:1 oranı genellikle çok daha güçlü makinelerin kullanılmasını zorunlu kılar.

Güvenlik katsayıları ve paylar

Güvenlik payları, işlemdeki dalgalanmaları, malzeme homojenliğini ve makine verimliliğini dikkate alır.

• Genel amaçlı parçalar: 1,1 - 1,2
• Hassas parçalar: 1,2 - 1,3
• Çok yuvalı kalıplar: 1,3 - 1,4
• İnce duvarlı parçalar: 1,4 - 1,6

Yanlış tonaj seçiminin sonuçları

Kuvvetin yanlış hesaplanması, maliyetli sorunlara ve üretim gecikmelerine yol açar.

Yetersiz enjeksiyon kuvveti (Under-Clamping)

Taşma (flash): Erimiş plastik, kalıp hatası boyunca kaçar. Sonuçlar:

• Artan bitirme maliyetleri (taşmaların manuel temizlenmesi).
• Parçanın boyutsal hassasiyet kaybı.
• Plastiğin kılavuz elemanlara itilmesiyle kalıp hasarı.
• Kalıp temizliği ve yenileme için duruşlar.

Fazla enjeksiyon kuvveti (Over-Clamping)

Havalandırma kanallarının ezilmesi: Aşırı kuvvet, havalandırma kanallarını ezerek dieselle yanıklıklarına neden olur. Sonuçlar:

• Yüzey kusurları (yanıklıklar, lekeler).
• Hapsolmuş hava nedeniyle zayıf kaynak hatları (weld lines).
• Kalıp plakalarının ve enjeksiyon makinesi sütunlarının hızlandırılmış aşınması.

Tederic enjeksiyon makinesi seçim rehberi

Gerekli enjeksiyon kuvveti hesaplandıktan sonra, Tederic makine serisinin doğru seçimi optimum verimliliği sağlar.

Seri	Tonaj aralığı	Ana uygulamalar
DE Serisi (elektrikli)	30 - 300 t	Hassasiyet, medikal, elektronik
NEO Serisi (kollu)	90 - 1000 t	Evrensel, ambalaj, teknik
DH Serisi (çift plakalı)	500 - 4000 t	Büyük boyutlu, otomotiv

Özet ve anahtar çıkarımlar

Enjeksiyon kuvveti hesaplamalarının ustalaşılması, plastik işlemede başarı için gereklidir. Temel formül F = P × A bir temel sağlar, ancak gerçek uygulama, malzeme özelleri, güvenlik payları ve parça geometrisinin dikkate alınmasını gerektirir.

Unutmayın: Hesaplamaların sonucundan %10-20% daha güçlü bir makine seçmek, uzun vadede sürecin stabilitesini sağlamak için daha iyidir.

TEDESolutions ile iletişime geçin , hesaplamalarda uzman yardımı almak ve ihtiyaçlarınıza tam olarak uygun Tederic enjeksiyon makinesini seçmek için.

Ayrıca Çevrim süresi hesaplaması ve Üretim çevrimi optimizasyonu hakkındaki makalelerimizi de inceleyin.