Dergiler / Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 11 Sayı: 3

Polipropilen ambalajın eş-enjeksiyon dolum karakteristiğinin 3-B simülasyonu

Co-injection filling characterization of the polypropylen packaging by 3-D simulation

Bekir Yalçın(AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ, TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ PR.)0000-0002-3784-7251
Ahmet Yılmaz(Şekeroğlu Chemistry and Plastic Industry)0000-0002-0627-9722
Zübeyir Gök(Şekeroğlu Chemistry and Plastic Industry)0000-0002-4755-3580
Sayfa
806–812
Yayın Tarihi
2022-07-18
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

İlk enjekte edilen orijinal PP’ nin yolluk merkezindeki sıcaklığı çekirdeklenme sıcaklığından yüksek olduğunda, eş zamanlı ikinci enjekte edilen üretim hurdası PP’nin orijinal PP katılaşana kadar yolukta ilerlemekte olduğu sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Polipropilen (PP), hafiflik ve tokluk, yüksek kimyasal dayanım, şekillendirilebilirlik, darbe ve rijitliği dengelenmiş iyi bariyer özelliklerinden dolayı medikal ve otomotiv parçaları, ev eşyaları ve gıda ambalajlarının imalatında yaygın kullanılan kristalin termoplastik malzemedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada yeni enjeksiyon metotlarıyla ilgili literatür araştırmasından sonra, üretim hurdası PP ve orijinal PP’ nin özellikleri kullanılarak 3-B Moldex programıyla eş enjeksiyon simülasyonlar gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:İlk enjekte edilen orijinal PP’ nin yolluk merkezindeki sıcaklığı çekirdeklenme sıcaklığından yüksek olduğunda, eş zamanlı ikinci enjekte edilen üretim hurdası PP’nin orijinal PP katılaşana kadar yolukta ilerlemekte olduğu sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Eş-enjeksiyon simülasyon · Enjeksiyon parametreleri · Moldex 3-B

Özet

Polipropilen (PP), hafiflik ve tokluk, yüksek kimyasal dayanım, şekillendirilebilirlik, darbe ve rijitliği dengelenmiş iyi bariyer özelliklerinden dolayı medikal ve otomotiv parçaları, ev eşyaları ve gıda ambalajlarının imalatında yaygın kullanılan kristalin termoplastik malzemedir. Bu bağlamda, araştırmacılar ve mühendisler üretim zamanı ve ürün maliyetini azaltmak için yeni enjeksiyon metotları üzerine yoğunlaşmışlardır. Bu çalışmada yeni enjeksiyon metotlarıyla ilgili literatür araştırmasından sonra, üretim hurdası PP ve orijinal PP’ nin özellikleri kullanılarak 3-B Moldex programıyla eş enjeksiyon simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Böylece, enjeksiyon zamanı, enjeksiyon basıncı, kapama kuvveti, kalıp ve enjeksiyon sıcaklığı gibi eş-enjeksiyon parametrelerinin dolum karakteristiğine etkisi araştırılmaya çalışılmıştır. İlk enjekte edilen orijinal PP’ nin yolluk merkezindeki sıcaklığı çekirdeklenme sıcaklığından yüksek olduğunda, eş zamanlı ikinci enjekte edilen üretim hurdası PP’nin orijinal PP katılaşana kadar yolukta ilerlemekte olduğu sonucuna varılmıştır. Eş-enjeksiyon simülasyon sonunda, ilk enjekte edilen ve ilerleyen orijinal PP’ nin yerini ikinci enjekte edilen üretim hurdası PP almış ve orijinal PP, hurda PP, orijinal PP’ den oluşan üç katmalı cidar elde edilmiştir.

Abstract

Polypropylene (PP) is a crystalline thermoplastic widely used in many industrial applications such as medical devices, automotive parts, battery cases, household products, or packaging trays due to its high chemical resistance, processability and impact/stiffness balance, well barrier property, lightness and toughness respectively. However, researchers and engineers have focused on new injection methods to reduce the cost of products and production time. After doing a literature survey about the new injection methods in this study, the co-injection simulation conducted with the Moldex 3-D program using properties of both virgin PP and scrap PP. By the way, the effect of co-injection parameters such as injection pressure, closing force, mod and melt temperatures on co-injection filling characterization investigated. As a result that when the core temperature of the first injected virgin PP is higher than its nucleation temperature, the core of the wall goes on the wall with the second injection of scrap PP until cooling of nucleation temperature. End of co-injection, the second injected scrap PP after first injected virgin PP replaced the advancing virgin PP on the wall core, and a three-layered wall consisting of original PP, scrap PP, original PP obtained.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Yalçın, B., Yılmaz, A., Gök, Z. (2022). Polipropilen ambalajın eş-enjeksiyon dolum karakteristiğinin 3-B simülasyonu. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 11 Sayı: 3, 806–812. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1083285

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (22)

  1. Y. Ssrethep, A study on material distribution, mechanical properties, and numerical simulation in co-injection molding. Degree of Master of Science in the Graduate School of The Ohio State University, USA, 2008.
  2. H. A. Maddah, Polypropylene as a promising plastic: A review. American Journal of Polymer Science, 1, 1-11, 2016.
  3. Dental 3D Printing Market by Product, https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/polypropylene-market 64103589.html#:~:text=The%20polypropylene%20market%20size%20was,5.6%25%20between%202017%20and%202022. Accessed 3 March 2022.
  4. K.G. Harutun, Handbook of Polypropylene and Polypropylene Composites. New York: Marcel Dekker, 1999.
  5. L. Baltes, L. Costiuc, S. Patachia and M. Tierean, Differential scanning calorimetry—a powerful tool for the determination of morphological features of the recycled polypropylene, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 138, 2399–2408, 2019.
  6. I. Ituarte, O. Wiikinkoski and A. Jansson, Additive manufacturing of polypropylene: A screening design of experiment using laser-pased powder fed fusion, Polymers, 10, 1293, 2018.
  7. M. Zaverl, A study on skin/core optimization in co-injection molding of biopolyester blends. Degree of Master of Applied Science in Engineering, Guelph, Ontario, Canada, 2013.
  8. M.C. Huang and C.C. Tai, The effective factors in the warpage problem of an injection-molded part with a thin shell feature, J Mater Process Tech 110(1), 1–9, 2001.
  9. Z. Chen and L.S. Turng, A review of current developments in process and quality control for injection molding, Adv Polym Technol 24(3),165–182, 2005.
  10. S. Kashyap and D. Datta, Process parameter optimization of plastic injection molding: a review. Int J Plast Technology, 19, 1–18, 2015.
  11. T.C. Chang and E. Faison, Shrinkage behaviour and optimization of injection molded parts studied by the Taguchi method, Polym Eng Sci, 41(5), 703–710, 2001.
  12. X.P. Dang, General frameworks for optimization of plastic injection molding process parameters, Simulation Model Pract Theory, 41,15–27, 2014.
  13. V.W. Wang, C.A. Hieber and K.K. Wang, Dynamic simulation and graphics for the injection molding of three-dimensional thin parts. J Polym Eng, 7(1), 21–45,1986.
  14. M. Kadota, M. Cakmak and H. Hamada, Structural hierarchy developed in co-injection molded polystyrene/polypropylene parts, Polymer, 40, 3119 – 3145, 1999.
  15. J.C. Viana, Co-injection molding of immiscible polymers: skin-core structure and adhesion studies, Poly Eng & Sci, 51: 2398 – 2407, 2011.
  16. Boraalis catalog, https://www.borealisgroup.com/search?search-global-search&index-search=products&id-search=13799, Accessed 3 March 2022.
  17. H.B.H. Salah, H.B. Daly, J. Denault and F. Perrin, Morphological aspects of injected polypropylene/clay nanocomposite materials, Journal of Polym Eng Sci, 53(5), 905–913, 2013.
  18. W. Wang, G. Zhao, Y. Guan, X. Wu and Y. Hui, Effect of rapid heating cycle injection mold temperature on crystal structures, morphology of polypropylene and surface quality of plastic parts, Journal of Polym Res, 22, 84, 2015.
  19. J. Lou, Y. Li, H. He, D. Li, G. Wang, J. Feng and C. Liu, Interface development and numerical simulation of powder co-injection moulding. Part. I. Experimental results on the flow behaviour and die filling process, Powder Technol. 305, 405–410, 2017.https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.10.015.
  20. G. Bernardes, N. Luiz, R. Santana and M. Forte, Rheological behavior and morphological and interfacial properties of PLA/TPE blends, J. Appl. Polym. Sci. 136, 1–9, 2019. https://doi.org/10.1002/app.47962
  21. W. He, J. Yang, Y. Chen, P. Liu, C. Li, M. Xiong, X. Niu and X. Li, Study on co-injection molding of poly(styrene-ethylene-butylene-styrene and polypropylene: Simulation and experiment, Polymer Testing 108, 2022. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2022.107510
  22. I. Ituarte, O. Wiikinkoski and A. Jansson, Additive manufacturing of polypropylene: A screening design of experiment using laser-pased powder fed fusion, Polymers, 10, 1293, 2018.