T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNESİNDE SERVO MOTOR KULLANIMI

Ünal ŞANLI

Danışman Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT

YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNE EĞİTİMİ ANABİLİM DALI

ISPARTA - 2019

II. Danışman Prof. Dr. Osman İPEK

© 2019 [Ünal ŞANLI]

i

İÇİNDEKİLER

Sayfa

İÇİNDEKİLER .................................................................................................................................... ii ÖZET .................................................................................................................................................... ii ABSTRACT ....................................................................................................................................... iii TEŞEKKÜR ........................................................................................................................................ iv ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................................................ v ÇİZELGELER DİZİNİ .................................................................................................................... vii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ................................................................................. viii 1. GİRİŞ................................................................................................................................................ 1

1.1. Plastiğin Özellikleri ........................................................................................................... 3

1.2. Plastiğin Türleri .................................................................................................................. 3

1.3. Plastik Ürünlerin İmalat Yöntemleri .......................................................................... 4

2. KAYNAK ÖZETLERİ ................................................................................................................ 12 3. MATERYAL ve METOT .......................................................................................................... 17

3.1. Enjeksiyon Makinasının Üretimi ............................................................................... 17

3.2. Enjeksiyon Makinasının Üretiminde Kullanılan Ürünler ................................ 31

3.2.1. USB Yardımcı Kartlar ............................................................................................. 31

3.2.2. RS485 Mod-Bus Haberleşme Kartı ................................................................... 32

3.2.3. Oransal Kontrol Kartı ............................................................................................ 33

3.2.4. Servo Motorlar ......................................................................................................... 35

4. BULGULAR VE TARTIŞMA ................................................................................................... 38 4.1. Mod-Bus Haberleşme Sistemi .................................................................................... 40

4.2. Giriş-Çıkış ve Analog Veri İşlemleri ......................................................................... 40

4.3. Programa Genel Bakış ................................................................................................... 40

5. SONUÇ ve ÖNERİLER ............................................................................................................. 41 KAYNAKLAR .................................................................................................................................. 43 EKLER............................................................................................................................................... 47

EK A. Enjeksiyon Makinesinin Fotoğrafları ................................................................... 48

EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı............................................................................. 53

EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı................................................................................ 59

EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar .............................................................................. 74

EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri ...................................................................... 82

ÖZGEÇMİŞ ....................................................................................................................................... 93

ii

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNESİNDE SERVO MOTOR KULLANIMI

Ünal ŞANLI

Süleyman Demirel Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Makine Eğitimi Anabilim Dalı

Danışman: Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT

II. Danışman: Prof. Dr. Osman İPEK

Bu tez çalışmasında, ideal ürün çıktısı için mevcut hidrolik sistemli enjeksiyonla kalıplama makinalarından optimizasyon için gerekli hız, sıcaklık ve basınç parametreleri alınamadığından yeni bir servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir. İmal edilen yeni yerli makina ile hidrolik baskı sistemi yerine kullanılan servo motorlar istenilen değerlerle çalışabilme imkanı vermiştir. Bu çalışma ile ülkemizde ilk kez servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası üretilmiştir. Üretilen makinanın kontrol ünitesi ile istenilen sıcaklık ve baskı hızı ayarlanabilmektedir. Üretilen makinada kullanılan servo motorlara uygun sürücüler kullanılmış ve bu sürücülere yazılımlar yüklenmiştir. Bu sayede mevcut ana yazılımımızın yüklü olduğu endüstriyel PC dışında otonom kontrol yazılımı olan servo motor kontrolü sağlanmıştır. Sistemde iki adet servo motor kullanılmış ve bunlar mal alma ve enjeksiyon bölümlerinde kullanılmıştır. Bu sayede yüksek hızlara çıkılmış ,mal almada hassasiyet ve süre kazanılmış sistemler bağımsız çalıştırılmış ve istenilen sonuçlar alınmıştır. Bu tip cihazlarda ilk kez endüstriyel PC tercih edilmiş ve yazılım olarak Visual Studio VB kullanılmıştır. Sistemdeki data alımları ek USB kartlarla sağlanmış servo motor kontrolleri RS485 modbus protokolleri ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan sistemde servo motor dışında hareket mekanizmaları hidrolik ve asenkron motorlarla gerçekleştirilmiş ayrıca hidrolik sistemde enerji tasarrufu olması için sürücü kullanılarak oransal olarak kontrol edilmiş ve tasarruf sağlanmıştır. Buradaki oransal kontrol kartı geliştirilmiş ve sisteme başarı ile uygulanmıştır. Anahtar Kelimeler: plastik enjeksiyon makinasında servo motor kullanımı, plastik enjeksiyon kontrol sistemi , hidrolik motoru oransal kullanım, plastik enjeksiyon da servo motor

2019, 93 sayfa

iii

ABSTRACT

M.Sc. Thesis

THE USE OF SERVO MOTOR IN PLASTIC INJECTION MACHINE

Ünal Şanlı

Süleyman Demirel University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Department Of Mechanical Education

Supervisor: Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT

Co-Supervisor: Prof. Dr. Osman İPEK

In this thesis, because of not receiving necessary speed, temperature and pressure parameters for optimization of moulding machines through injection within existing hydraulic system for ideal product output, a new servo motor controlled moulding with injection machine has been produced. The recently produced native machine and the servo motors used instead of hydraulic pressure system have supplied possibility of working with intended values. By this study, servo motor controlled moulding with injection machine has been produced in our country for the first time. The control unit, the intended temperature and pressure speed of the produced machine can be adjusted. Proper drivers have been used at the produced machine and softwares have been installed on these drivers. By this means, except for the industrial PC on which our existing main software has been installed, the servo motor control which is an autonomous control software has been provided. In this system, two servo motors have been used and these have been used in sections of having goods and injection. By this means, high speeds have been launched out, sensitivity and time have been gained in having goods, systems have been generated independently and intended results have been admitted. Industrial PC has been preferred in these machines for the first time and as a software Visual Studio VB has been used. The data intake in the system has been provided with additional USB cards, the servo motor controls have been realized with RS485 modbus protocols. At the made system; except the servo motors, the motion mechanisms have been realized with hydraulic and asynchronous motors, also for energy conservation at the hydraulic system, by using driver has been controlled as modulating and saving been generated. The modulating control card here has been improved and applied on the system successfully.

Keywords: the use of servo motor in plastic injection machine, plastic injection control system, hydraulic motor modulating use, servo motor in plastic injection

2019, 93 pages

iv

TEŞEKKÜR Bu çalışmanın her aşamasında bilgi ve tecrübeleri ile beni yönlendiren danışmanım Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT’a,Prof. Dr. Osman İPEK’e, SANTEZ projesi kapsamında çalıştığım Yrd. Doç. Dr. Murat KORU’ya, Dr.Öğr.Üyesi Melik Ziya Yakut’a, yoğun çalışmalarımda bana destek olan aileme ve çalışma arkadaşlarıma da teşekkür ederim. Ayrıca bu çalışma SANTEZ “00012.STZ.2006–1“ nolu proje ve SDÜ BAP “2212-D-10” nolu proje ile desteklenmiştir. Maddi desteklerinden dolayı Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ve Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Projeleri Birimine teşekkür ederim.

Ünal ŞANLI ISPARTA, 2019

v

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa Şekil 1.1. Plastik enjeksiyon kalıplama makinası ve elemanları ................................. 5

Şekil 1.2. Plastik enjeksiyon kalıplama makinasında enjeksiyon birimi .................. 6

Şekil 1.3. Vidanın üzerinde plastiğin geçiş aşamaları ................................................... 10

Şekil 1.4. Enjeksiyonla baskı işleminin süreci .................................................................. 10

Şekil 3.1. Hidrolik tahrikli 160 ton-B enjeksiyon makinasının görünüşü .............. 18

Şekil 3.2. Mengene ünitesinin boyutları .............................................................................. 19

Şekil 3.3. Kalıp açma ve kapama mengenesinin görünüşü .......................................... 19

Şekil 3.4. Enjeksiyon ünitesinin boyutları .......................................................................... 20

Şekil 3.5. Enjeksiyon kovanı ve enjeksiyon vidası .......................................................... 20

Şekil 3.6. Enjeksiyon sistemi için dişli çark elemanlarının tasarımı ....................... 22

Şekil 3.7. Mal alma servosu ...................................................................................................... 23

Şekil 3.8. Enjeksiyon servosu .................................................................................................. 23

Şekil 3.9. Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hazırlanan şase .......... 24

Şekil 3.10. Şasiye konumlandırılmış mal alma ve enjeksiyon servo motoru ....... 25

Şekil 3.11. Şasiye yerleştirilmiş servo motorlar .............................................................. 25

Şekil 3.12. Şasiye mengene ünitesi ve enjeksiyon ünitesi............................................ 26

Şekil 3.13. Enjeksiyon makinasındaki kontrol ünitesinin yuvaları .......................... 26

Şekil 3.14. Servo motorların sürücüleri ve elektrik tesisatı panosu ........................ 27

Şekil 3.15. Kontrol ünitesi bilgisayarı .................................................................................. 28

Şekil 3.16. Enjeksiyon makinasının tamamlanmış üniteleri ....................................... 29

Şekil 3.17. Enjeksiyon makinasının rezistanslarıyla kovanı ve servo motorları 29

Şekil 3.18. Enjeksiyon makinası için hazırlanan yazılım programının arayüzü 30

Şekil 3.19. USB 32 kanal dijital giriş-çıkış kart ................................................................. 31

Şekil 3.20. USB 8 kanal 14 bit çözünürlüklü ADC ve 2 kanal DAC kart ................... 32

Şekil 3.21. 8 kanal termokupl okuma kartı ........................................................................ 33

Şekil 3.22. Oransal sistem kontrol kartı .............................................................................. 34

Şekil 3.23. Oransal sistem kontrol kartı alt yüz baskısı ................................................ 34

Şekil 3.24. Oransal sistem kontrol kartı üst malzeme yerleşim şeması ................. 35

Şekil 4.1. Makine elektrik-elektronik ve program blok diagramı ............................. 39

Şekil 4.2. USB-RS485 dönüştürücü ....................................................................................... 40

Şekil A.1. Enjeksiyon vidasının imalatının bir görünüşü .............................................. 48

Şekil A.2. Enjeksiyon memesinin görünüşü....................................................................... 48

Şekil A.3. Enjeksiyon memesinin farklı bir görünüşü .................................................... 49

Şekil A.4. Enjeksiyon memesinin çıkış ucunun görünüşü ............................................ 49

Şekil A.5. Kalıbın dişi plakasının görünüşü........................................................................ 50

Şekil A.6. Kalıbın itici plakasının görünüşü ....................................................................... 50

Şekil A.7. Kalıbın enjeksiyon makinasına yerleşmiştirilmiş hali ............................... 51

Şekil A.8. Kalıbın kapatılmış hali............................................................................................ 51

Şekil A.9. Üretilen enjeksiyon makinasının arkadan görünüşü ................................. 52

Şekil A.10. Üretilen enjeksiyon makinasının önden görünümü ................................ 52

Şekil E.1. Makine kontrol yazılımı ana sayfa görünüşü................................................. 88

vi

Şekil E.2. Makine kontrol yazılımı çalışma seçenekleri sayfa görünüşü ................ 88

Şekil E.3. Makine kontrol yazılımı sıcaklık ayar sayfa görünüşü .............................. 89

Şekil E.4. Makine kontrol yazılımı mesafe-hız-basınç ayarları sayfa görünüşü .. 89

Şekil E.5. Makine kontrol yazılımı mengene ayar sayfa görünüşü ........................... 90

Şekil E.6. Makine kontrol yazılımı enjeksiyon işlemleri ayar sayfa görünüşü ..... 90

Şekil E.7. Makine kontrol yazılımı itici ayar sayfa görünüşü ...................................... 91

Şekil E.8. Makine kontrol yazılımı genel ayarlar sayfa görünüşü ............................. 91

Şekil E.9. Makine kontrol yazılımı genel I/O ayar sayfa görünüşü ........................... 92

vii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa Çizelge 1.1. Plastiğin türlerine göre kullanım alanları .................................................... 2

Çizelge 1.2. Enjeksiyon işleminde görülen sorunlar ve çözümleri tablosu .......11

viii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

A Isı transfer yüzeyi, Lüle iç alanı, m2

A Amper AC Alternatif akım A/D Analog/Digital (Analog/Dijital) ADC Analog to Digital Converter (Analog/Dijital Dönüştürücü) Co Santigrat C Isı kapasitesi, kJ/K cP Sabit basınçta özgül ısı, kJ/kgK Da Dişli dış çapı, m Db Vida yuvası çapı, m DC Doğru akım Dr Dişli iç çapı çapı, m e Vida kalınlığı, m Ft Kramayer dişlisinin teğetsel kuvveti, N G, m Enjeksiyona giren toplam katı termoplastik debisi, kg/s h Entalpi, kJ/kg h Vida yuvası boşluğu, Lüle yüksekliği, m I/O Input/Output (Giriş/Çıkış) L Yolluk uzunluğu, Kovan boyu, m N Devir sayısı P Düzeltilmiş enjeksiyon basıncı, Pa PC Kişisel Bilgisayar PIC Peripheral Interface Controller (Çevresel Arabirim Denetleyicisi Pin Enjeksiyon basıncı, Pa PWM Pulse-width modulation(Sinyal Genişlik Modülasyonu) Re Reynolds sayısı RS232 Seri Port Arabirimi s Plaka kalınlığı, Vida adımı, m t Zaman, s T Tork, Nm Ta Ergiyiğin enjeksiyona giriş sıcaklığı, K Tb Kalıp çıkış sıcaklığı, K Te Polimerin enjeksiyondan çıkış sıcaklığı, K Tw Kalıp sıcaklığı, K USART Evrensel Senkron Asenkron Alıcı Verici USB Universal Serial Bus (Evrensel Seri Yol) V Volt Va Uygulanan giriş gerilimi Q Isı transferi, kJ α Isı yayınım katsayısı, m2/s Ω Ohm

1

1. GİRİŞ

Teknolojide önemi giderek artan plastik ürünlerin sağladığı pek çok

avantajlardan ötürü kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Hafif, dayanıklı,

kolayca şekil alabilmelerinden dolayı plastik ürünler, kağıt, cam, tahta, keten,

pamuk, demir gibi ham maddeye sahip ürünlerin yerlerini almıştır. Her geçen

gün kullanımı daha da farklı sektörlerde artmaktadır.

Plastik sektörü, Türkiye ekonomisinin en önemli aktörlerinden birisidir. Bugün

10 milyon tonu aşan toplam üretimi, 40 milyar dolara yaklaşan cirosu, 5 milyar

dolara yaklaşan direkt ihracatı ve son 10 senede ortalama yüzde 10ʼları aşan

yıllık büyüme oranı ile plastik sektörünün ülke ekonomisine sağladığı katkı

giderek artmaktadır. Sektörümüz, ulaştığı üretim kapasitesiyle Avrupaʼda

ikinciliğe, dünyada ise altıncılığa yükselmiştir. (Pagev, 2018)

2018 yılının ilk 6 aylık döneminde 5,1 milyon tonluk toplam plastik mamul

üretimi içinde yaklaşık 2 milyon 21 bin ton ile plastik ambalaj malzemelerinin

başı çektiği, plastik inşaat malzemeleri üretiminin ise 1,1 milyon ton ile plastik

ambalaj malzemelerini takip ettiği görülmektedir. (Pagev, 2018)

Plastik sektöründe 2013-2017 yılları arasında, yılda ortalama 850 milyon

dolarlık makine ve teçhizat yatırımı gerçekleşmiş olup, toplam yatırımın

%36ʼsını presler ve diğer makineler, %22ʼsini enjeksiyon, %18ʼini ekstrüzyon,

%5ʼini termoform, %2ʼsini şişirme ve %17ʼsini de aksam ve parçalar

oluşturmuştur. Plastik sektöründe makine teçhizat yatırımı 2018 yılının ilk 6

ayında 526 milyon dolar olarak gerçekleşmiş olup, aynı trendle sürmesi halinde

makine teçhizat yatırımının 2018 yılı sonunda 1 milyar 53 milyon dolara

çıkacağı ve 2017 yılına kıyasla % 13 artacağı tahmin edilmektedir. (Pagev,

2018)

Piyasada yoğun olarak kullanılan plastik türleri ve onların örnek kullanım

alanları Çizelge 1.1’de gösterilmiştir (Pala, 2006).

2

Çizelge 1.1. Plastiğin türlerine göre kullanım alanları (YAKUT,2014)

Bu süreçte hem ham madde hem de plastik işleme makinaları ağırlıklı olarak

ithal edilmektedir. Her ne kadar ithal makina kullanımı yüksek olsa da sektörün

dış ticaret açığı yıllar geçtikçe azalma göstermektedir. Bu ithalatın önüne

geçmek ve yerli ürünler yapmak şarttır. Bu proje kapsamında sektörde yerli

imalat yapan firmalar araştırılmış ve Ekin Makina ile Elsim motor firmaları

bulunmuş servo motorlu bir cihazı SANTEZ kapsamında ülkemizde imal

edilmiştir.

ABS

• Elektronik

• Telefon

• TV

• Buzdolabı

• Monitör

• Bavul & Çanta

PVC

• Boru

• Kablo

• Profil

• Ayakkabı

• Ambalaj

• Yer Karosu

Polipropilen

• Boru

• Otomotiv

• Tekstil

• Ambalaj

• Bahçe mobilyaları

Poliakrilat

• Otomotiv

• Elektronik eşya

• Ev eşyası

Polistiren

• Beyaz eşya

• Ambalaj

• Otomotiv

Polietilen • Şişe

• Ambalaj

• Otomotiv

PET Resin • Şişe

3

1.1. Plastiğin Özellikleri

Plastik malzemeler, yapılarına göre çeşitli işleme tekniklerine ve kullanıldıkları

çevre koşullarına göre değişen mekanik özelliklere sahiptir. Plastikler hafif

olmakla birlikte oda sıcaklığından 543.15K (270oC)’ye kadar, bazı koşullarda

daha yüksek sıcaklıklara kadar yükselebilir ve kolaylıkla işlenebilir. Düşük

sıcaklıklarda işlenmesi katkı maddeleri katılmasını kolaylaştırır. Bu katkılar

sayesinde aşınmaya, ışığa, darbeye dayanıklı plastikler üretilir. Plastiklerin ısı

ve elektrik iletkenlikleri düşüktür. Bu yüzden plastikler önemli ısı yalıtım

malzemelerinden biridir. Bu kadar yüksek ısı yalıtkanlığına sahip olmasının

önemli bir dezavantajı eriyik haldeki plastiğin kalıp içerisinde soğutulması için

uzun sürelere ihtiyaç duyulmasıdır. Isı geçirgenlikleri, metallere göre yaklaşık

yüz kat daha azdır. Plastiklerin ısıl iletkenliklerinin düşük olması kullanım

sırasında termal yüklemelerin ısıl yorulmalar oluşmasına sebep olmaktadır. Bu

yorulmaların azaltılması amacıyla ısı iletimini artırıcı katkı maddeleri ilave

edilir. Bunlar genellikle metal tozları veya fiberlerdir. Bu yöntemlerle

polimerlerin ısıl iletkenlik değerleri 10 kat veya daha da fazlası

arttırılabilmektedir. (Pehlivanlı, 2004)

1.2. Plastiğin Türleri

Plastik ürün üretiminde ham madde olarak kullanılan malzemenin özelliklerinin

bilinmesi, enjeksiyonla baskı işleminin en önemli başlangıç noktasını

oluşturmaktadır. Ancak aynı türdeki malzemelerin üretim fabrikalarının değişik

olması bile birbirinden farklı değerlere sahip ürünler oluşmasına sebep

olmuştur. Ayrıca üretici firmalar piyasadaki ihtiyaca göre pek çok ara ürün

ortaya çıkarmışlardır. Bu sebeple piyasada yüzlerce plastik ham madde

üreticisinin, binlerce model plastik ürünü ortaya çıkmıştır. Bu çıkan ürünler

hassasiyetle incelenmelidir.

Piyasadaki plastikler pek çok şekilde sınıflandırılabilir. Genellikle mühendislik

uygulamalarında ısıya veya çözücülere karşı gösterdikleri davranışlara göre

plastikler Termosetler ve Termoplastikler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

4

Termoset plastikler, iki aşamalı kimyasal reaksiyon sonucunda oluşan

plastiklerdir. Kalıp soğutulduğunda sonuç ürün rijit bir yapıya kavuşmaktadır.

Termoset plastikler bir kez işlem gördükten sonra bir daha

şekillendirilememektedir. Termoset malzemelere ısı uygulanması durumunda

ise malzeme yanar. Bunun için dikkatli olmak gerekmektedir. Termoset

plastiklere örnek olarak reçineler, poliüretan, poliamid, polibütadien ve

vulkanize kauçukları verebilir.

Termoplastik malzemelerde molekül benzeri uzun zincirli yapılar birbirlerine

göreceli olarak zayıf olan Van der Waals bağları ile bağlanmıştır. Malzeme

ısıtıldığında moleküller arasındaki bu zayıf kuvvetler kalkmakta ve yumuşak,

esnek bir yapı oluşmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda sıvılaşabilmektedir. Malzeme

soğumaya terk edildiğinde ise tekrardan katılaşmaktadır. Bu ısıtarak

yumuşatma ve soğutarak sertleştirme çevrimi pek çok defa tekrar

edilebilmektedir. Bu özelliği nedeniyle plastik endüstrisinde günümüzde

kullanılan tüm plastiklerin içinde % 90’lık bir kullanım oranına sahiptirler.

(İçten, 2004)

1.3. Plastik Ürünlerin İmalat Yöntemleri

İmalatta, termoplastik ham maddeler genel olarak; enjeksiyon kalıplama,

ekstrüzyon, şişirme, vakumlama, döner (rotasyonel) kalıplama gibi üretim

yöntemleriyle yapılabilir. Piyasada en fazla termoplastik ürün enjeksiyonla

kalıplama yöntemi ile üretilmektedir. En sık enjeksiyon kalıplama tercih

edilmektedir.

Enjeksiyonla kalıplama yöntemi, toz veya granül hâldeki plastik malzemeyi,

homojen olarak ısıtıp, gerekirse çeşitli katkılarla homojen olarak karıştırıp belli

basınçla kalıba itilerek kalıbın doldurulduğu bir yöntemdir. Daha sonra kalıbın

şeklini alan eriyik termoplastik malzemenin, kalıbın soğutulmasıyla dışarı atılır.

Bu soğutma işlemi genellikle su yollu bir soğutmadır. Bu şekilde hızlı bir baskı

süreci oluşmuş olmaktadır.

5

Enjeksiyonla üretim yöntemiyle, hızlı ve yüksek hacimde mal üretebilir ve seri

üretime olanak sağlar ve otomasyona uygundur. Diğer imalat yöntemlerine göre

düşük maliyettedir. Doğru ve ideal baskı sürecine ulaşırsa hemen hemen hiç son

işlem gerektirmez. Çok değişik yüzey, renk ve şekillerde mal üretebilir. Malzeme

kaybı ideal baskılarda oldukça azdır. Aynı makinada ve aynı kalıpla farklı ham

maddelerden üretim yapılabilmektedir. Düşük toleranslarda çalışılabilir. Kalıba,

metal ve ametaller ilave parçalar eklenerek üretim yapılabilir. Yine ideal

baskıyla kalıplanan ürünlerin mekanik özellikleri oldukça başarılıdır.

Enjeksiyon yönteminin dezavantajı sektördeki yoğun rekabetten dolayı kâr

oranının düşük kalmasıdır. Ayrıca kaliteli hazırlanmış kalıp fiyatları

enjeksiyonla baskı makinaları ve yedek parçaları oldukça pahalıdır. Bu süreçte

henüz ideal baskı oluşumu adına işlem kontrolü tam olarak sağlanamamıştır.

Ürün kontrolü makina tarafından direkt ve sürekli olarak yapılamamaktadır.

Kalite sürekliliği tam olarak tanımlanamamakta ve sağlanamamaktadır.

Enjeksiyonla kalıplama makinasında ideal baskı için makinanın çalışma şekli ve

süreç iyi takip edilmelidir. Bir plastik enjeksiyonla kalıplama makinası genel

olarak Şekil 1.1’deki gibi beş fonksiyonel birimden oluşmaktadır.

Şekil 1.1. Plastik enjeksiyon kalıplama makinası ve elemanları (Köse, 2006)

Sabit Plaka

Hareketli Kapama Plakası

Sabit Kapama Plakası

Kalıp Boşluğu

Silindir

Huni Hidrolik Motor Ve Dişli Kutusu

Vida Isıtma Bantları

Kontrol Ünitesi

Açma-Kapama Kalıp Enjeksiyon Ünitesi

6

Bu birimler; enjeksiyon ünitesi, mengene ünitesi, kontrol ünitesi, tahrik

(hareket) sistemi, kalıp ve kalıp elemanları olarak sınıflandırılmaktadır.

Enjeksiyon ünitesi, huni, ocak (kovan), ısıtıcı bant (rezistans), vida (helezon,

burgu), geri dönüşsüz valf, meme gibi elemanlardan oluşmaktadır. Enjeksiyon

ünitesinde dışarıdan alınan granül haldeki termoplastik malzeme, ısıtıcılı

silindirik ocakta, hareketli döner vida, termoplastik malzemeyi taşırken eriterek

memeye taşır. Memeye taşınan akışkan halindeki termoplastik eriyik yine

vidayla kalıba ittirilir. Kalıba enjekte edilmiş olan eriyiğin, basınç uygulanarak

kalıp boşluğunu iyice doldurması sağlanır. Bu işleme ütüleme denilir. Ütüleme

işlemi bittikten sonra katılaşması için soğuması beklenir ve kalıp açılır. İticiler

vasıtasıyla ürün kalıptan çıkarılır. Kalıptaki ürünün çıkması için açılması ve

sonraki baskı için tekrar kapanması için mengene ünitesi gerekmektedir. Şekil

1.2’te plastik enjeksiyonda ham madde alımı ve enjeksiyon birimi

görülmektedir.

Şekil 1.2. Plastik enjeksiyon kalıplama makinasında enjeksiyon birimi (Kamber,

2008)

Kontrol ünitesiyle makinada bulunan bir ekran vasıtasıyla enjeksiyonla

kalıplama makinasının tüm fonksiyonları elektronik devreler aracılığıyla

kontrol edilmektedir. Ayrıca enjeksiyon çevriminin tüm süreci anlık olarakta

görüntülenmektedir.

7

Enjeksiyon işlemi son safhasını oluşturan kalıp kısmı bir ürün imal etmek için

ürünün yapısına uygun tasarlanmalıdır. İdeal bir kalıpta, eriyik malzemenin tüm

boşluklara homojen bir şekilde dağılmalıdır. Malzemenin düzgün ve hızlı bir

şekilde soğutulmasını ve ürünün rahatça dışarı çıkarılmasını sağlamalıdır.

Makinaye bağlanan kalıbın her iki plaka üzerindeki (hareketli ve sabit kalıp) ana

parçaları tam karşı karşıya gelecek yani merkezlenecek şekilde ayarlanmalıdır.

Kalıbın içerisinde eriyik malzemenin tüm kalıp boşluklarına dağılmasını

sağlayan yolluk sistemleri bulunmaktadır. Hassas bir kalıp ideal sonuç almada

oldukça etkilidir.

Enjeksiyonla kalıplama sürecini etkileyen iki yüze yakın parametre

bulunmaktadır. Bu parametrelerin hepsinin birden kontrol edilmesi mümkün

olmamaktadır. Sürece en çok etki eden parametrelerin kontrolü eğer başarılırsa

ideal sonuca olabildiğince etki edilebilmektedir. Enjeksiyonla kalıplamada

belirlenen ürünü üretmeden önce uygun termoplastik malzeme ve enjeksiyon

cihazı seçimi yapılması gerekmektedir. Bu seçimlerden sonra enjeksiyonla

kalıplama makinasında plastik ürün, sıcaklık, hız ve basınç başta olmak üzere

pek çok parametrenin belli sürede belli koşullarda gelişmesiyle elde

edilmektedir.

Sıcaklık, plastik enjeksiyonla kalıplarında önemli bir parametredir. Çünkü

malzemenin kalıbı kaliteli bir şekilde doldurmasına etki eder. Kalıplama

esnasındaki asıl problem ise sıcaklık kontrolüdür. Bu her malzeme için farklı

olabilmektedir. Yine sıcaklığın etkisiyle eriyik malzemenin termodinamik

özellikleri, başta viskozitesi, entalpisi, özgül hacmi olmak üzere değişmektedir.

Bütün akış yolu boyunca eriyik sıcaklığının çok iyi kontrol edilmesi

gerekmektedir. Vida kovan sistemi ısıtıcı bantlar (rezistans) ile sarılı olup bu

bantlar kelepçe şeklinde kovan etrafına takılmıştır. Enjeksiyon işlemi için

plastik malzemenin uygun sıcaklığa ulaşması çok önemlidir. Malzeme, vida

kovan sistemi boyunca ilerledikçe vida kanatları ve kovan arasında sıkışmaya

zorlanmaktadır. Bu zorlanmadan doğan sürtünmeyle ısı açığa çıkmaktadır. Bu

8

ısının önemli bir bölümü plastik malzeme tarafından emilmektedir. Burada

amaç plastiğin enjeksiyon için uygun sıcaklık değerine çıkarılmasının

sağlanmasıdır. Isıtıcı bantlardan oluşan ısı çeşitli kontrol ünitesiyle

ayarlanabilmektedir.

Sistem içerisinde ısı etkisiyle plastik malzemeler genleşirken kalıp içinde

soğuma etkisiyle de çeker. Bu nedenle kalıplar imal edilirken çekmenin etkisi

göz önüne bulundurularak bir miktar daha büyük imal edilir. Enjeksiyon

parametrelerinin de bu çekme olayı üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır.

Çekme olayını etkileyen en önemli parametrelerden birisi de eriyik sıcaklığıdır.

Eriyik sıcaklığı arttıkça çekme oranı da artış göstermektedir. Bunun en temel

nedeni ısı etkisinin artması ile plastik moleküllerinin genleşmesidir. Bu çekme

ve genleşme etkisi parçanın boyut hassasiyetini olumsuz yönde etkilemektedir.

Kalıp sıcaklığının üretilen parçaların sertlik ve çekme dayanımı üzerinde önemli

etkileri bulunmaktadır.

Plastik enjeksiyon kalıplarında basınç, en önemli parametrelerden birisidir.

Üretilecek ürün kalıbının yolluk ve giriş kanallarının çapı ve tiplerine bağlı

kalacak şekilde gerekli basınç tayini imalat için dikkatle hesaplanmalıdır. Plastik

enjeksiyon makinasının enjeksiyon basıncını bir çok faktör etkilemektedir. Bu

faktörlerin enjeksiyon basıncını nasıl etkilediğini belirlemek amacıyla çok

sayıda çalışma yapılmıştır.

Enjeksiyon basıncını etkileyin faktörler; enjeksiyon malzemesi, sıcaklık

(malzemenin sıcaklığı, kalıp sıcaklığı), kalıplanan parçanın biçimi, et kalınlığı ve

ağırlığı, yolluk sistemi, enjeksiyon memesi ile meme, yolluk ve dağıtıcıların

yüzey kalitesidir. Enjeksiyon makinalarının enjeksiyon üniteleri genellikle üç

değişik türde basınç üretirler. Bunlar enjeksiyon basıncı veya diğer adıyla ilk

basınç, tutma basıncı ve geri basıncıdır.

Enjeksiyon basıncı, kalıplama için mümkün olan en yüksek değerde seçilmelidir.

Bu sayede sistemdeki enjeksiyon için seçilen sıcaklık değeri düşük

kalabilmektedir. Enjeksiyon basıncı kısa süre içerisinde atmosferik basınç

9

değerinden meme, yolluk ve kalıp boşluğu akış direncini yenebileceği değere

yükselmektedir. Meme ve yolluklarda oluşan kayıplardan dolayı enjeksiyon

basıncının sadece bir kısmı kalıp boşluğuna etki edebilmektedir. Enjeksiyon

basıncının kalıp boşluğunda etkili olduğu kısmına kalıp iç basıncı denir.

Kalıp içeresindeki basınç ile enjeksiyon basıncı arasındaki fark enjeksiyon

sıcaklığına bağlı olarak azalmakta ve çoğalmaktadır. Yüksek enjeksiyon

sıcaklıklarında bu fark artmaktadır. Kalıp iç basıncı çok özel durumlarda

enjeksiyon basıncına eşit olabilir. Genellikle kalıp iç basıncı, enjeksiyon

basıncının yaklaşık 0,39 kadardır. Kalıp iç basıncı kalıp sıcaklığından da

etkilenmektedir. Kalıp sıcaklığı arttıkça iç basınç azalmakta, kalıp sıcaklığı,

azaldıkça iç basınç artmaktadır (Tatar, 2005). Tutma basıncı safhası ise kalıp

boşluğuna enjekte edilen plastik malzemenin belli bir süreliğine basınç altında

tutulmasıdır. Daha sonra basınç düşerek yeniden atmosferik basınca

yaklaştırılmaktadır. Tutma basıncı sona erdikten hemen sonra vidanın geri

çekilmesiyle geri basınç etkisi oluşur. Geri basınç sayesinde malzeme içinde

kalmış hava kabarcıkları ve sistem içinde kalan nem ortamdan

uzaklaştırılmaktadır.

Enjeksiyon sürecinde enjeksiyon hızı, vida dönüş hızı ve vida geri dönüş hızları

bulunmaktadır. İnce kesitli parçalarda ergimiş plastiği katılaşmadan doldurmak

için yüksek enjeksiyon hızı gerekmektedir. Fakat kalın parçalarda yavaş

enjeksiyon hızı sağlamlık açısından gerekebilir. Genellikle enjeksiyon hızı bir

saniye civarındadır. Vida hızı genellikle düşük tutulmaktadır. Bundan plastik

malzemenin homojen ısınması göz önüne alınır. Vidanın üzerindeki plastiğin

geçişi Şekil 1.3’te gösterilmiştir.

10

Şekil 1.3. Vidanın üzerinde plastiğin geçiş aşamaları (Rao ve O’Brien, 1998)

Şekil 1.4’te, genel olarak enjeksiyonla kalıplama işleminin süreci gösterilmiştir.

Şekil 1.4. Enjeksiyonla baskı işleminin süreci (Rao ve O’Brien, 1998)

Baskı işleminin süresi, plastik malzemenin viskozitesini ve kalıp içerisindeki

sıcaklığı, basıncı direkt olarak etkilemektedir. Genellikle ürün çıktılarında

oluşan hatalar ve sebepleri Çizelge 1.2’de özetlenmiştir.

1

2

3

4

5

6

7

SOĞUTMA

tF

tE

tH

Kalıbın Kapatılması

Enjeksiyon Ünitesinin

Basılması

Doldurma

Tutma

Enjeksiyon Ünitesinin

Geri Çekilmesi Plastikleşme

Kalıbın Açılarak Ürünün

Boşaltılması

SON BAŞLAMA

11

Çizelge 1.2. Enjeksiyon işleminde görülen sorunlar ve çözümleri Tablosu (YAKUT,2014)

Eksik Dolum

• Yetersiz malzeme veya makina kapasitesi

• Enjeksiyon süresinin kısa tutulması

• Düşük kovan sıcaklığı

• Yeterli basıncın sağlanamaması

• Kalıp içi cidar hesabı hatası

Çarpılma ve Deformasyon

• Düşük hızda boşluk dolumu

• Yüksek sıcaklıktaki ergiyik malzeme

• Dengesiz et kalınlığı seçimi

• Soğutma sisteminin yanlış tasarlanması

• Kısa soğutma süresi

• Hatalı yolluk yerleşimi

Gaz Boşluğu

• Hatalı yolluk yeri seçimi

• Kaynak izi oluşumuna yol açacak deliklerin yerleşimi

• Hava çıkışı için imkan verilmemesi

Yanma ve Kara Noktalar

• Aşırı sıcak malzeme

• Yetersiz soğutma

• Kalıp boşluğuna hızlı malzeme girişi

Boyutsal Sapma

• Eksik malzeme veya basınç

• Uniform olmayan besleme sistemi

• Yetersiz makina kapasitesi

• Çekme payı hesabı hatası

Yüzey Hataları

• Soğuk kalıp ve malzeme

• Kalıp yüzeyi kesim hataları

• Kalıp yüzeyinde nem

• Malzemenin Akış hızının düşüklüğü

12

2. KAYNAK ÖZETLERİ

Yapılan araştırmalara göre, ideal plastik baskı için uygun değerleri belirlemede

pek çok yöntem kullanılmaktadır. Bazı çalışmalar sensörlerden yardım alarak

hazırlanırken, bazıları ise matematiksel modellemelerden ve simülasyon

programlarından destek almaktadır. Ancak enjeksiyon makinasında servo

motor kullanımı ve sonuçları yer almamaktadır.

Hétu vd. (1998), üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemiyle akış burnundaki

sıcaklık, basınç ve hız tahminleri yapmıştır. Hız ve basınç alanları Stokes

denklemleriyle, akış davranışları Carreau ve Arrhenius modelleri ile Galerkin

formülündeki süreklilik denklemini oluşturmakta kullanmışlardır. Oluşturulan

modelin denklemleri Petrov-Galerkin denklemi kullanılarak çözmüşlerdir.

Yöntemlerin doğruluğu basit geometrilerdeki akışlarda denenmiştir. Pek çok

enjeksiyonla üretilen parçaların karmaşık geometriye sahip olmaları ve

genellikle eriyiklerin Newtonyan ve izotermal olmayan olarak kabul edilmeleri

kalıp içinde analiz edilmesini zorlaştırmıştır. Bu yüzden kalıp içi boşluklarındaki

akış modellemede Hele-Shaw akış modeli kullanılmıştır.

Pichelin ve Coupez (1999)’in çalışmalarında, sıkıştırılamaz akışa sahip üç

boyutlu kalıp dolum aşamasının termal problemlerin çözümünde Taylor’un

süreksiz Galerkin yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem sıcaklığa bağlı viskozite,

kayma, konveksiyon ve kondüksiyonla ısı transferini kapsamakta olup hareketli

serbest yüzeylerdeki izotermal olmayan viskozlu akışı ve sıcak polimerle, soğuk

kalıp yüzeyinin oluşturduğu termal şok simüle edilmiştir. Bu yöntem özellikle

enjeksiyonla kalıplamadaki polimerler için kararsız üç boyutlu sıkıştırılamaz

viskozlu akışlar için geliştirilmiştir. Üç boyutlu izotermal olmayan akışların nasıl

explicit, süreksiz, sonlu elemanlarla çözülebileceği gösterilmek istenilmiştir.

Çalışma üç aşamadan oluşmakta olup ilk aşamada nümerik yöntemde Taylor

Galerkin yapısı ve onun explicit çözümü, sıcaklık alanı ve ısı akısının (sıcaklık

grandyeni) karışık süreksiz interpolasyonuna dayanmaktadır. İkinci aşamada üç

boyutlu izotermal olmayan kalıp dolumun nümerik simülasyonu gösterilmiş ve

son aşamada da simülasyon sonuçları tartışılmıştır.

13

Chang ve Yang (2001)’ın yaptıkları çalışmalarında, sonlu hacimler yöntemi

SIMPLE ayrıklaştırma algoritmasıyla Navier-Stokes denklemleri çözülmüştür.

Yapılan çalışma izotermal, sıkıştırılamaz yüksek viskoziteli, serbest yüzeyli

Newtonyan akışlar için hareketli yüzeylere göre sunulmuş bir model

olmaktadır. Sonuçta önerilen bu yöntemle kalıp dolumunda kalınlığın değiştiği

ve kalın yüzeyli parçaların üretileceği Hele-Shaw yöntemine göre çok daha hızlı

ve doğru sonuçlar verdiği görülmüştür.

Nardin vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada, enjeksiyonla kalıplama

teknolojisi için en ideal çıktı alınmasını sağlayan bir program geliştirilmiştir.

Sonuçlar geometrik ve teknik veriler içermekte olup, her iki konuyu çalışanlar

için makul sonuçlar ortaya konulmuştur. Hazırlanmış olan program ile ideal

çıktı için gerekli olan sonuçlar 1786 dakikada hesaplanırken klasik deneme

yanılma yöntemiyle yapılmış olsaydı bu sürenin 7680 dakikada ancak

gerçekleşebileceği tespit edilmiştir.

Galantucci ve Spina (2003)’nin yaptıkları çalışmasında, kalıp içerisindeki

boşlukların yerleşimi ve ideal çıktı değerlerinin yakalanması için kalıp

geometrisi Catia tasarım programında çizilerek Moldflow analiz programında

değerlendirilmiştir. Çıkan sonuçlar deneyimsel tepkilerle birleştirilerek ideal

sonuç yakalanmaya çalışılmıştır. Sonuçların başarısının arttırabilmesi için başka

tahmin yöntemleriyle de çalışılabileceği vurgulanmıştır.

Yılmazçoban (2003)’nın tez çalışmasında, enjeksiyonlu kalıplama

sistemlerindeki ünitelere ve parçalara değinildikten sonra kalıp tasarımına etki

eden parametrelerin bilgisayarla modellemesinin avantajlarından

bahsedilmiştir. Kalıbın karmaşık ve detaylarının oldukça önemli olmasından

ötürü imalat toleranslarının son derece dar olmasından ve CAD/CAE

programlarının kullanılmasının kazanç sağlayacağı belirtilmiştir. Örnek bir

uygulama olarak bir klips, Pro Engineer tasarım programıyla modellenmiş ve

sistemin analizi sonlu elemanlar yöntemiyle çalışan Plastic Adviser programıyla

yapılmıştır. Kalıp modelleri için Novolen, Novodur, NPP8502HK model üç farklı

14

termoplastik malzemeler kullanılmıştır. Yapılan analizle malzemelerin kalıp

boşluğundaki dolum anları incelenmiştir. Çeşitli kalıp boşluklarında ve kanal

boyutlarında denenmiştir. Optimizasyon ve analizler sürecinde en önemli

parametrelerin sırasıyla viskozite, basınç, dağıtıcı kanal ve giril kanal boyutları

olduğu belirlenmiş ve bu parametreler incelenmiştir. Oluşan verilere göre hangi

malzeme için kaçlı kavitede kalıp yapılacağı tespit edilmiştir. Sonuç olarak kalıp

parametrelerinden dağıtıcı kanal ve giriş kanal boyutlarında değişiklik yapılıp

imalat için uygunluğu kontrol edilmiştir. Bu parametrelerde iyileştirmeler

yapıldıktan sonra tekrar analiz yapılmıştır. Analiz sonuçlarıyla da deneysel yolla

tespit edilen veriler karşılaştırılmıştır. Mevcut bir sistemin incelenmesinde ve

geliştirilmesinde uygun programların sağladığı esneklik ve hız bu çalışmada

uygulanarak görülmüştür.

Bendada vd. (2004)’nin yaptığı bu çalışmada, bir kızılötesi pirometre ve iki tane

termokupl kullanılarak sistem içerisindeki ve yüzeyindeki sıcaklıklara

ulaşılması istenilmiştir. Pirometre ile anlık yüzeysel sıcaklık ölçümü,

termokupllarla ise malzemeyle kalıp arasındaki ısı akısı hesaplamasında

kullanılmıştır. Ölçüm sonuçlarına göre, oldukça etkili sıcaklık geçişleri olduğu

gösterilmiştir. Sonuç olarak ısıl iletkenlik değerinin kalıplama koşullarına bağlı

olduğu görülmüştür. Düşük ısıl iletkenlik değerinde daha yüksek sıcaklıklara ve

tutma basıncına ihtiyaç duyulmuştur. Yüksek ısıl iletkenlik değerlerinde ise

soğutma süresinin daha az olduğu durumu ortaya çıkmıştır. Ayrıca ısı transferi

etkisiyle baskı süresinin değişeceği belirtilmiştir.

Uluer (2009)’in yaptığı tez çalışmasında, enjeksiyonla kalıplama sırasında eriyik

polimerin kalıp boşluğundaki üç boyutlu akış davranışı, deneysel olarak

görüntülenmiş ve sayısal analizi gerçekleştirilmiştir. Kalıp boşluğuna

yerleştirilen camlar sayesinde dolum anı görüntülenmiştir. Üç boyutlu bir

kalıplama boşluğunun A.Y.PE, Y.Y.PE ve PS malzemeleri ile dolum aşamasının

sayısal analizi, sonlu kontrol hacmi yöntemini kullanarak temel akış

denklemlerini ayrıklaştıran ve sayısal çözümünü yapan, genel bir akışkanlar

dinamiği yazılımı olan FLUENT ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında

kullanılan plastik malzemelerin yoğunluk, ısı iletim katsayısı ve viskozite gibi

15

fiziksel özellikleri, deneysel olarak tespit edilerek malzemelerin

karaterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Basınca dayalı çözüm algoritmasının

kullanıldığı analizler de basınç SIMPLE algoritması ile elde etmiştir. Akış

cephesi, akışkan hacmi (VOF) yöntemi ile tespit edilmiştir. Deneysel görüntüler

ile simülasyon çıktıları karşılaştırılmıştır. Akış cephesi profillerinin her üç

sonuçta da benzer olduğu fakat dolum süreleri dikkate alındığında fiziksel

özellik modellerinin kullanıldığı simülasyon çıktılarının gerçeğe çok daha uygun

olduğu tespit edilmiştir.

Khor vd. (2010)’nin yaptıkları bu çalışmasında, ABS tipinde bir termoplastik

malzeme ile kalıp boşluğuna dolumu simüle edilmiştir. Kullanılan orta ölçekli

enjeksiyonla baskı makinesinin deneyleri Gambit tasarım ve FLUENT 6.3 analiz

yazılımları yardımıyla simülesi gerçekleştirilmiştir. Akışın modellenmesinde

viskozitesi Cross modelle, akış burnu VOF modelle belirlenmiştir. Modelin

geçerliliği, enjeksiyon memesinde kullanılan Davenport yüksek kaymalı

viskozimetre ile ideal viskozite için sıcaklık ve kayma hızı denenerek tespit

edilmiştir. Çeşitli sıcaklık değerlerine göre denemeler yapıldıktan sonra

ölçümlerde en iyi baskı işlemi için 473.15-533.15K(200-260oC)’de, kayma

hızının 102 - 104s-1’de olduğu zaman verdiği tespit edilmiştir. Bu değerler

sonucunda eriyik termoplastik malzemenin kalıba dolumu modellenerek ayrıca

görüntülenmiştir.

Dursun (2010)’un yaptığı çalışmada, kalıp içerisindeki ürünün enjeksiyon giriş

noktası ile parçanın en uç noktası arasındaki sıcaklık farkının fazla olması

nedeniyle ürünü mekanik ve boyutsal olarak olumsuz yönde etkileyebildiği

belirlenmiştir. Sıcaklık farkının azaltılması ile bu olumsuzluklar asgariye

indirilebileceği vurgulanmıştır. Sıcaklığına en fazla etki edebilecek iki değişken

olarak kalıp ve malzeme sıcaklıkları üzerine çalışılmıştır. Çalışmada PP, ABS ve

PC olmak üzere üç farklı malzeme kullanılmıştır. Her deneme için üç farklı kalıp

ve malzeme sıcaklığı üzerinde durulmuştur. Enjeksiyondan çıkan ürüne çeşitli

mekanik testler uygulandıktan sonra kalıp içerisine konan termokupllardan

alınan değerlerle, PP malzeme için Moldflow MPI programı ile kalıp içi ve

malzeme sıcaklık değişimlerinin parça üzerinde etki edebileceği parametreler

16

üzerine analizler yapılmıştır. Moldflow çalışmasıyla kalıp içi ve eriyik sıcaklık

değişimlerinin enjeksiyon zamanı, ortalama enjeksiyon hızı, birleşme izi, hava

hapsi ve enjeksiyon basıncı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Enjeksiyon hızı

eriyik sıcaklığı artışı ile arttığı görülmüştür. Yüksek eriyik sıcaklıklarında

enjeksiyon zamanının düştüğü gözlenmiştir. Kalıp içi sıcaklık değişimlerinin

enjeksiyon basıncı üzerinde kayda değer değişikliklere neden olduğu ve kalıp

sıcaklığı artarken enjeksiyon basıncının azaldığı tespit edilmiştir. Eriyik

sıcaklığının artmasının da yine kalıp sıcaklığı gibi enjeksiyon basıncının

azalmasına ve hem eriyik sıcaklığının hem de kalıp sıcaklığının artışının

enjeksiyon basıncının azalmasına neden olduğu belirlenmiştir.

Silva vd. (2012) tarafından karışık sonlu elemanlar (MFE) yöntemi, üç boyutlu

viskoelastik sıkıştırılabilir akışkanın, süreksiz akışı için kullanılmıştır. Bu

yöntem karmaşık kalıp boşluklarına sahip enjeksiyon işlemlerinde polimerlerin

modellenmesinde kullanılmıştır. Karışık sonlu elemanlar (MFE) yöntemi,

sıkıştırılamaz viskozlu akışlar için Tait, viskoelastike için Pom-Pom benzeri

modellerle genişletilmiştirHız, basınç, ek stres, yoğunluk parametreleri

çözümlenmeye çalışılmıştır.

Yakut (2014) tarafından yapılan tez çalışmasında, enjeksiyonla kalıplama

makinasındaki termoplastik malzemenin ideal ürün çıktısı verebilmesi için

kovandan kalıba kadarki süreç bilgisayar destekli simülasyon programları ve

matematiksel denklemlerle üç boyutlu olarak modellenmiştir. İdeal ürün çıktısı

için mevcut hidrolik sistemli enjeksiyonla kalıplama makinalarından

optimizasyon için gerekli hız, sıcaklık ve basınç parametreleri alınamadığından

yeni bir servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir.

İmal edilen yeni yerli makina ile hidrolik baskı sistemi yerine kullanılan servo

motorlar istenilen değerlerle çalışabilme imkanı vermiştir.

17

3. MATERYAL ve METOT

Enjeksiyonla kalıplama makinasında istenilen değerleri seçerek ideal ürün elde

edebilmek çok önemlidir. Özellikle parametrelerin doğru değerlere ulaşmasını

kısa sürede mümkün hale getirerek, ürün maliyetleri oldukça

düşürülebilmektedir. Plastik enjeksiyonla kalıplama makinasında ideal baskı

kalitesinin yakalanabilmesi için pek çok parametrenin kontrol edilmesi

gerekmektedir. Bu parametreler sıcaklık, basınç, hız, erime durumu, yüzey

direnci diyebiliriz. Bu yüzden parametrelerin alacağı değerlerin hassas

seçilebildiği ve okunabildiği, yeni nesil yerli üretim bir enjeksiyon makinasının

üretilmesi hedeflenmiştir. Bunun için SAN-TEZ projesi desteği sağlanarak proje

kapsamında sanayi ortağıyla kolektif bir çalışma yapılarak, enjeksiyonla

kalıplama makinası üretilmiştir.

Yapılan bu çalışma ile istenilen kontrollerin kolaylıkla yapılabileceği bir sistem

hazırlanmıştır. Ülkemizde yerli üretim olarak ilk kez üretilen servo motorla

baskı yapabilen makina ve bilgisayarla analizinin yapılıp optimum değerlerinin

belirlenebildiği bir süreç geliştirilmiştir.

3.1. Enjeksiyon Makinasının Üretimi

Hidrolik sistemle çalışan enjeksiyonla kalıplama makinalarında istenilen

hassasiyetin uygulanamamasından ötürü üretilen ürünün hangi enjeksiyon

şartlarında tam olarak üretildiği belirlenememektedir. Hidrolik sistemle baskı

yapan makinaların, mengene, enjeksiyon ve itici üniteleri hidrolik bir sistemle

tahrik edilmektedir.

Üretilen servo motor kontrollü yeni makinada hassasiyetini arttırmak için

hidrolik iticiyle çalışan vida yerine servo motorlarla kontrol edilen vida konulup

kontrolün istenilen düzeyde olması sağlanmıştır. Bu sayede enjeksiyon

işleminde kullanılacak olan parametreler hidrolik sistemlerde olduğu gibi

oransal olarak değil, hassas ve tam olarak seçilip kaliteli ürünler üretilebilmeyi

mümkün kılmaktadır. Servo motorlu makina istenilen hızda ve basınçta

18

kullanılabileceği için farklı plastik türlerinin ihtiyaç duyduğu değerlere oldukça

kolay uygulanabilmektedir. Sürekli baskılarda kararlı sonuçlar elde

edebilmektir. Hidrolik sisteme göre sistem sürekli akım çekmediği için de enerji

maliyetleri daha düşüktür. Uzun süreli kullanımlarda oluşan bakım masraflarıda

eklenince verimi daha da çok artmaktadır. Ayrıca sistem daha sessiz

çalışmaktadır.

Bu sebeplerden ötürü ideal baskı analizi yapabilmek için servo motor kontrollü

yerli bir enjeksiyonla kalıplama makinası 00012.STZ.2006–1 kodlu Sanayi

Bakanlığı Tezleri (SAN-TEZ) ve Ekin Makina Plastik San. Tic. Ltd. Şti. işbirliğinde

desteklenerek gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında servo motor kontrollü

plastik enjeksiyon makinası üretimi için firmanın halen üretmekte olduğu 160

ton-B modeli baz alınmıştır (Şekil 3.1).

Şekil 3.1. Hidrolik tahrikli 160 ton-B enjeksiyon makinasının görünüşü

(YAKUT,2014)

Makina üzerinde, mengene kısmı hariç mal alma ve enjeksiyon üniteleri kısmı

servo motor kontrollü hale getirilmiştir. Mengene ünitesi yine hidrolik tahrikli

olmak üzere mevcut haliyle kalmıştır. Makinanın mengene ünitesi: mafsal

pimleri, mengene silindiri grubu, itici silindiri grubu, mengene blokları CNC

torna tezgâhında işlenip imal edilmiştir. İmalatı gerçekleştirilen kilitleme

mekanizması parçaları indüksiyon, su verme gibi ısıl işlemlerinden sonra

19

kaynak ve cıvata bağlantıları ile montajlanmıştır. Şekil 3.2’de enjeksiyon

makinasının üretilen mengene ünitesinin boyutları görülmektedir.

Şekil 3.2. Mengene ünitesinin boyutları (Yakut,2014 )

Kalıbı açmak ve kapamak için üretilen mengene ünitesinin boyutları Şekil 3.3’te

görülmektedir.

Şekil 3.3. Kalıp açma ve kapama mengenesinin görünüşü(Yakut,2014 )

Plastik enjeksiyon makinasının vidayı taşıyan blokların, hidromotor plakası

üretilmiş, kovan memesi, enjeksiyon makinası vidası oluşan bu üniteye

20

yerleştirilmiştir (Şekil 3.4, 3.5). Daha sonra plastik malzeme ile temas eden ve

aşınmaya maruz kalan enjeksiyon kovanı ve vidası ısıl işleme tabi tutulmuştur.

Şekil 3.4. Enjeksiyon ünitesinin boyutları(Yakut,2014 )

Şekil 3.5. Enjeksiyon kovanı ve enjeksiyon vidası(Yakut,2014 )

Proje kapsamında, enjeksiyon makinasının seçilen baskı değerlerine ulaşması

servo motor büyüklükleri için gerekli hesaplamalar yapılmış ve uygun motor

21

güçleri tespit edilmiştir. Plastik enjeksiyon prosesinde vidanın hareketine

uygun olarak dönüşü sağlayan mal alma servosu ve itmeyi sağlayan enjeksiyon

servosu olmak üzere iki servo motor makinada kullanılmıştır.

Proje çalışmasında yapılan araştırmalarda, servo motorlu enjeksiyon sisteminin

iki farklı şekilde (sonsuz vida tahrikli ve dişli çark mekanizmalı) tahrik

edilebileceği üzerinde durulmuş ve bu iki farklı sistemin avantaj ve

dezavantajları incelenerek sistem tasarımı tamamlanmıştır. Bu noktada sonsuz

vidanın gerekli enjeksiyon basıncını ve hızını sağlayamaması, sonsuz vida

imalatının zor olması, üretilmesi durumunda ısıl işlemi ve efektif çalışma ömrü

konularında olumsuz öngörülerin ortaya çıkması nedeniyle enjeksiyon ve mal

alma sistemi için dişli çark mekanizması kullanılmıştır. Dişli çark

mekanizmasıyla enjeksiyon prosesi için gerekli enjeksiyon basıncı, enjeksiyon

hızı ve enjeksiyon kuvveti elde edilebilmiştir. Servo motorla baskı yapan

enjeksiyon ünitesi için dişli çark elemanlarının mekanizma tasarımı ve boyutları

Şekil 3.6’daki gibi belirlenmiştir.

22

Şekil 3.6. Enjeksiyon sistemi için dişli çark elemanlarının tasarımı ve boyutları

(Yakut,2014 )

Kramiyer dişlisinin ekseninden geçen bir delik ve mil ile mal alma işlemi

gerçekleşmektedir. Soğutma işlemine gerek duyulmadan servo motor

kullanılması nedeniyle plastik enjeksiyon makinasının elektrik tüketiminin

düşmesine katkı sağlamıştır.

Ekin makinanın ürettiği 160 ton-B modeli hidrolik sistemli enjeksiyon

makinasının çalışma büyüklükleri göz önüne alınarak yapılan değerlendirmeler

ve hesaplamalar sonucunda mal alma kısmı için, 300 dev/dak dönme hızına, 35

Kremayer Karşılık Dişlisi Da = 154 mm Df = 122.5 mm D0 = 140 mm m = 7 Z = 20 b = 112 mm p = 21.98 mm

Kremayer Dişlisi Da = 154 mm Df = 123.2 mm m = 7 Z = 15 b = 105 mm p = 21.98 mm b1 = 156.8 mm L = 329.7 mm

Servo Motor Dişlisi Da = 180 mm Df = 139.5 mm D0 = 162 mm m = 9 Z = 18 b = 126 mm p = 28.26 mm

Büyük Dişli Da = 360 mm Df = 319.5 mm D0 = 342 mm m = 9 Z = 38 b = 126 mm p = 28.26 mm

Kremayer Hareket Dişlisi Da = 294 mm Df = 262.5 mm D0 = 280 mm m = 7 Z = 40 b = 105 mm p = 21.98 mm

23

kW, 47 hp gücüne ve 335 Nm tork değerine sahip bir servo motor seçilmiştir

(Şekil 3.7).

Şekil 3.7. Mal alma servosu(Yakut,2014 )

Enjeksiyon ünitesi için ise 300 dev/dak dönme hızına, 50 kW, 67.1 hp gücüne ve

1580 Nm tork değerine sahip bir servo motor seçilmiştir. Bu servo motor

maksimum 3430 Nm tork üretebilmektedir (Şekil 3.8).

Şekil 3.8. Enjeksiyon servosu(Yakut,2014 )

24

Motorunun ucundaki milin, dişli çarkla doğrudan montajının yapılabileceği bir

imalat gerçekleştirilmiştir. Bu sayede plastik enjeksiyon makinası gerekli kuvvet

ve basınca daha etkili bir şekilde ulaşılabilmektedir. Enjeksiyon servo

motorunun ucuna takılan dişli mekanizma ile kramiyer dişli tahrik edilerek

enjeksiyon gerçekleşmektedir.

Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hidrolik tahrikli makinadan

farklı olarak servo motorların ve dişlilerin yerleşebileceği bir alan

oluşturularak, enjeksiyon makinasının şasesi 500 mm uzatılmıştır (Şekil 3.9).

Şekil 3.9. Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hazırlanan şase

(Yakut,2014)

Daha sonra hazırlanan bu şasenin üzerine mengene ünitesi ve enjeksiyon

ünitesi yerleştirilmiştir (Şekil 3.10, 3.11, 3.12).

Servo motor yerleşimi

için gerekli uzatmanın

yapıldığı kısım.

25

Şekil 3.10. Şasiye konumlandırılmış mal alma ve enjeksiyon servo motoru

(Yakut,2014 )

Şekil 3.11. Şasiye yerleştirilmiş servo motorlar(Yakut,2014 )

Mal alma servo

motoru

Enjeksiyon servo

motoru Kramiyer dişlisi

Enjeksiyon vidası

Enjeksiyon servo

motoru

Enjeksiyon kovanı

26

Şekil 3.12. Şasiye mengene ünitesi ve enjeksiyon ünitesi(Yakut,2014 )

Ana şasiye, enjeksiyon ünitesi ve mengene ünitesi yerleştirildikten sonra,

kontrol ünitesinin bilgisayar yuvası ve sürücü panosu için yerler hazır hale

getirilmiştir (Şekil 3.13). Enjeksiyon makinasını kontrol edecek olan sürücüler

ve bilgisayar yerleştirilmiştir.

Şekil 3.13. Enjeksiyon makinasındaki kontrol ünitesinin yuvaları(Yakut,2014 )

Enjeksiyon servo

motoru

Mengene ünitesi Enjejsiyon kovanı

Enjeksiyon vidası

27

Hazırlanmış olunan panoda kontrol ünitesindeki servo motorların, sürücüleri ve

tüm elektrik tesisatı yerleştirilmiştir (Şekil 3.14).

Şekil 3.14. Kontrol ünitesinde servo motorların sürücüleri ve elektrik tesisatı

panosu (Yakut,2014 )

Kontrol ünitesi olarak sistemi kontrol eden bilgisayarda dokunmatik panel

kullanılmış olup çift çekirdekli işlemciye sahip bir bilgisayar ve Windows işletim

sistemi kullanılmıştır (Şekil 3.15).

28

Şekil 3.15. Kontrol ünitesi bilgisayarı(Yakut,2014 )

Kontrol ünitesinin eklenmesiyle enjeksiyon makinası donanımsal olarak

tamamlanmış, son olarak kovan etrafına eklenen ısıtıcı rezistanslarla,

enjeksiyon makinası Şekil 3.16 ve 3.17’deki gibi kullanıma hazır hale

getirilmiştir.

Dokunmatik renkli

operatör paneli

Operatörün acil

durumlar için

makinanın

durdurulma

butonu

Makinanın

çalışırken

kullandığı hidrolik

yağın sıcaklık

göstergesi

Makinanın

kontrolü için

hazırlanan

bilgisayarın açma

kapama butonu

29

Şekil 3.16. Enjeksiyon makinasının tamamlanmış üniteleri(Yakut,2014 )

Şekil 3.17. Enjeksiyon makinasının rezistanslarıyla kovanı ve servo motorları

(Yakut,2014 )

Dijital Kontrol Ünitesi

Servo Sürücü ve

Elektrik Panosu

Mengene Ünitesi

Isıtıcı Rezistanslar

Enjeksiyon Servosu

Mal Alma Servosu

30

Hazırlanan kontrol ünitesi bilgisayar yazılımıyla enjeksiyon makinasının tüm

kontrolü yapılabilmektedir. Bu yazılımla birlikte sıcaklık, basınç ve hız değerleri

ayarlanabilir ve görülebilir halde sunulmuştur. Yazılım üzerinden enjeksiyon

makinasının hareket komutları verildikten sonra anlık değişimler

gözlemlenebilmektedir. (Şekil 3.18)

Şekil 3.18. Enjeksiyon makinası için hazırlanan yazılım programının ara yüzü

Enjeksiyon makinasının oluşturacağı değerlerin tespitinde çeşitli sensörler

kullanılmıştır. Isıtıcı rezistansların anlık olarak sıcaklık değerleri

görülebilmektedir. Ayrıcı ısıtıcı rezistansların kullanılacak plastik malzemenin

türüne göre kaç dereceye kadar ısıtılacağı programdan seçilebilmektedir. Yine

aynı şekilde enjeksiyon baskısının ne kadarlık bir kuvvetle ne kadarlık bir

basınç uygulaması isteniyorsa menü aracılığıyla ayarlanabilmektedir.

İmal edilen makine ile ilgili detaylı şekiller EK A Enjeksiyon Makinasınn

Fotoğrafları kısmında sunulmuştur.

31

3.2. Enjeksiyon Makinasının Üretiminde Kullanılan Ürünler

İmal Edilen makine de PC ile mekanik aksamlar arasında iletişimi sağlamak için

Anvantech firmasının USB haberleşmeli ürünleri tercih edilmiştir. Hidrolik ana

motor sürücüsü için oransal kontrol kartı ve oransal vana kontrol kartı tasarım

ve imalatı tarafımdan yapılmıştır.

3.2.1. USB Yardımcı Kartlar

Dijital giriş ve çıkışları kontrol etmek, durumlarına göre programda kararlar

vererek makinanın çalışması sağlanmıştır. Bunun için Advantech firmasının

USB-4750 modülü kullanılmıştır.

Şekil 3.19. USB 32 kanal dijital giriş-çıkış kart (üretici firma datasheet)

Makinamızda lineer cetveller kullanılmıştır. Bunların kullanılma amacı mesafe

ölçümlerinin yapılması içindir. Lineer cetveller 10K potansiyometre olarak

çalışmaktadır. Bu cetvellerin okunmasında analog bilginin dijitale

32

dönüştürülmesi gerekmektedir. Bunun için Advantech firmasının USB-4704

kartını kullandık. Kullanılmış olan bu kartın ayrıca oransal sistem kumandası

için 2 kanal olan dijital analog çevirim kanalları da kullanılmıştır. Kullanılan

ürünün görseli ve özellikleri şekil 3.20’de gösterilmiştir.

Şekil 3.20. USB 8 kanal 14 bit çözünürlüklü ADC ve 2 kanal DAC kart (üretici

firma datasheet)

3.2.2. RS485 Mod-Bus Haberleşme Kartı

Plastik enjeksiyon makinasında rezistansların sıcaklıklarının ölçülmesi

gerekmektedir. Bunun için Advantech firmasının Adam-4019 serisi ürünü

kullanılmıştır. Bu ürüne j tipi termokupllar bağlanmıştır. Ürünün arayüz

yazılımı sayasinde ayarlamalar yapılmış ve bilgiler alınmıştır. Ürün mod-bus

haberleşme protokolü ile çalışmaktadır. Bu haberleşme ve sıcaklık değerlerinin

alınması Visual Basic programı yapılmıştır. Şekil 3.21 de ürün görseli

bulunmaktadır.

33

Şekil 3.21. 8 kanal termokupl okuma kartı(üretici firma datasheet)

3.2.3. Oransal Kontrol Kartı

Plastik enjeksiyon makinası için hidroliklerin oransal olarak kontrol edilmesi

gerekmektedir. Hidrolik pistonların istenilen hızlarla hareket etmesi ancak

oransal vana kontrolünü yaparak gerçekleştirilir. Oransal vana kontrolü

vananın özelliklerine bağlı olarak lineer DC gerilimle yapılmaktadır. Sistemde

kullanılan oransal vanalar 0..30 volt gerilimde en fazla 1 amper enerji

çekmektedir. Bunun için USB-4704 kartının çıkışındaki 0..4096 milivolt DAC

çıkış kullanılmış ve bu analog bilgi yükseltilerek çıkış yapılmıştır. Çıkış olması

PWM yöntemiyle mosfet sürülerek yapılmıştır. Şekil 3.22. ‘ de yapılan kart

görülmektedir. Bu işlemde PIC ailesinden mikrodenetleyici kullanılmış ve

yazılımları yapılmıştır. Kartın çalışma mantığında gelen analog bilgi PWM olarak

orantılı çıkışa yönlendirilmiştir. Oransal kart yazılımı MikroBasicPro dilinde

yazılmış ve EK-C’de yazılım verilmiştir.

34

Şekil 3.22. Oransal sistem kontrol kartı

Şekil 3.23. Oransal sistem kontrol kartı alt yüz baskısı

35

Şekil 3.24. Oransal sistem kontrol kartı üst malzeme yerleşim şeması

3.2.4. Servo Motorlar

Makinada kullanılılan servo motorlar şekil 3.7 ve 3.8’ de fotoğrafları verilmiştir.

Servo motorların özellikleri şu şekilde sıralanabilir.

Servo motor, bir mekanizmada son kontrol elemanı olarak görev yapan

motordur. Genellikle güç sağlayan motorlar belirli bir hızda dönmeye göre

tasarlanırken servo motorlar çok geniş bir hız komutunu yerine getirecek

şekilde tasarlanır. Servo motorlar kullanıcının komutlarını yerine getiren

motorlardır. Komutlar, pozisyon ve hız komutlarını veya hız ve pozisyonun

birleşimi olabilir. Bir servo motor şu karakteristiklere sahip olmalıdır.

36

- Geniş bir hız sınırı içinde kararlı olarak çalışabilmelidir.

- Devir sayısı, hızlı ve düzgün şekilde değiştirilebilmelidir. Yani küçük

boyuttan büyük moment elde edilebilmelidir.

Servo motorlar AC ve DC olmak üzere iki çeşit üretilirler.

DC servo motorlar; konvansiyonel DC motorlar gibi üretilir ancak boyutları

minyatürdür ve kutupsal hareketsizlik momentini minimize etmek için

endüvide

uzunluk/yarıçap oranı yüksektir. Alan sarılabilir, bu durumda ayrık ya da

merkeze bitişik olur. Alternatif olarak alan sistemi sabit mıknatıslarla

(genellikle ferrit) kurulabilir, bu durumda motor sabit mıknatıslı motor olarak

bilinir ve sadece endüvi kontrol edilebilir. Endüvi ya

komütatör iki taraflı baskı devre olabilir ve böyle motorlar DC motor olarak

bilinir. Kutupsal eylemsizlik momentini düşük tutmak için düşük

endüvi kütlesi, düşük uzunluk/yarıçap oranını dengeler. Klasik tip DA

motorlarda komütasyon (DA makinelerinde endüvi sargılarında akımın yönünü

değiştirme işlemi) için kullanılan komütatör ve fırçalardan

kaynaklanan mekaniksel-elektriksel problemleri ve sınırlamaları yenmek için

fırçasız motorlar tasarlanmıştır. Sonuçta klasik DC motorun performansını

sağlaması hedeflenmiştir.

AC servo motorlar; DC servo motorların güçleri birkaç “Watt”tan birkaç yüz

“Watt”a kadar olabilir. DC servo motorlar, yüksek güçlü uygulamalarda

kullanılır.

Günümüzde AC servo motorlar hem düşük hem de yüksek güç uygulamalarda

kullanılmaktadır. AC motorların yapıları basit ataletleri düşüktür.

Ancak, genellikle doğrusal olmayan özellik gösteren ve yüksek manyetik bağa

sahip makinelerdir. Ayrıca moment hız karakteristikleri

DC servo motorlarınki gibi ideal değildir. Bunların yanı sıra AC servo motorları

aynı

boyuttaki DC servo motor ile karşılaştırıldıklarında daha düşük momente

sahiptir

37

Üç Fazlı Servo Motorlar; DC servo motorlar, yüksek güç servo sistemlerin

uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak son yıllarda

yüksek-güç sistem uygulamalarında üç faz asenkron motorun servo motor

olarak kullanımı üzerine yapılan araştırmalar başarıya ulaşmış ve 3 fazlı

asenkron motor yerine güç uygulamalarında hızlı bir şekilde yerini almaya

başlamıştır. 3 fazlı asenkron motor yapı olarak dayanıklı olmakla beraber

doğrusal olmayan bir özelliğe sahiptir ve bundan dolayı kontrolü

karmaşıktır. Son yirmi yıldaki çalışmalar, 3 fazlı asenkron motorun yabancı

uyartımlı DC motoru gibi kontrol edileceğini göstermiştir. 3 fazlı asenkron

motorun stator akım vektörünün birbirine dik, birbirinden bağımsız iki

bileşenle temsil edildiği ve dik bileşenlerden biriyle momentin diğeriyle akının

kontrol edileceği tekniğe vektör moment tepkisi sağlanmaktadır . Bu sayede

yüksek torklar ve hassas dönüşler sağlanmakktadır.

Kullanılan servo motorların ELSİM firması tarafından imalatı istenilen tork ve

devirlere göre sağlanmış ve motorların sürücüsü olarak GEFRAN marka tercih

edilmiştir. Bu sürücüler programlanmış ve RS485 Mod-Bus ile haberleşmeleri

sağlanmıştır.

38

4. BULGULAR VE TARTIŞMA

Bu tez çalışmasında servo motorlar Elsim firmasından temin edilmiş ve Ekin

Makine firmasına sistem imal ettirilmiştir. Makinanın programsal çalışması için

şekil 4.1’ de blok diagram verilmiştir. Bu diagrama göre elektrik ve elektronik

alt yapı belirlenmiş, pano yapılmış ve program yazılmıştır.

39

Şekil 4.1. Makine elektrik-elektronik ve program blok diagramı

40

4.1. Mod-Bus Haberleşme Sistemi

Makinanın servo motorları ve termokupl okuma kartı mod-bus RTU ile haberleşmektedir. Buradaki haberleşme seri portun RS-485 için dönüşümü ile yapılmaktadır. Bu işlem için USB to RS485 ara yardımcı aparat kullanılmıştır. Seri port haberleşme hızı 9600 bps’dir. Şekil 4.2’ de kullanılan dönüştürücü gösterilmiştir.

Şekil 4.2. USB-RS485 dönüştürücü

Mod-Bus haberleşme protokolü RS-485 fiziksel alt yapısını kullanmaktadır.

Buradaki haberleşme protokolü Visual Studio VB programı ile yapılmıştır. Mod-

Bus haberleşme protokolü ile ilgili program dosyası EK-B’de verilmiştir.

4.2. Giriş-Çıkış ve Analog Veri İşlemleri

Programın çalışabilmesi için makinadan bilgilerin alınması gerekmektedir. Bu

bilgiler USB kartlar sayesinde gerçekleştirilmiştir. Giriş bilgileri DC 24V ile

gerçekleştirilmiştir. Bu gerilim seviyesi USB kartların giriş aralığındadır. Analog

dataların dijitale çevrilmesi ile sıcaklık verileri, cetvel konum bilgileri ve

oransal kontrol sistemleri gerçekleştirilmiştir.Bu işlemlerle ilgili program

kodları EK-D’ de verilmiştir.

4.3. Programa Genel Bakış

Sistemdeki bütün görsel yazılımlar Visual Studio VB programı ile yapılmıştır. Ana sayfa görüntüsünde anlık işlemler, sıcaklık durumları, haberleşme bilgileri ve ayarlamalarla ilgili diğer butonlar bulunmaktadır.

EK-E’ de yazılımla ilgili kodları ve resimleri eklenmiştir.

41

5. SONUÇ ve ÖNERİLER

Hidrolik sistemle baskı yapan enjeksiyon makinalarının ideal baskı için

yeterince hassasiyete sahip olamadığı görülmüş ve servo motorlu bir enjeksiyon

makinasının imalatı yapılmıştır. İmal edilen makinanın, servo motorlarının

oluşturduğu güç, baskı için gerekli olan itme hızı ve basınç parametrelerin

değerleri, sürücülerden alınan veriler ışığında matematiksel denklemlerle

hesaplanmıştır. Hesaplanan enjeksiyonla baskı makinasının başlangıç

parametreleri hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı olan ANSYS FLUENT

programında kullanılarak kalıp öncesi memedeki akış modellenmiştir. Akışkan

olarak seçilen YYPS malzemesinin göstereceği davranış belirlenmiş, Newtonsal

olmayan davranış gösterdiği için malzemeyle ilgili kayma hızı hesaplamalarında

Rabinowitsch dönüşümünden faydalanılmıştır. Memeden sonra kalıba

geçmeden önceki yolluktaki basınç ve sıcaklık farkı hesaplanmıştır. Kalıp için

soğutucu sistem kullanılmazsa kalıbın yaklaşık soğuma süresi de bulunmuştur.

ANSYS FLUENT programında, memenin içerisindeki akış durumu basınca dayalı

çözücü kullanılarak temel akış denklemlerinin üç boyutlu olarak ifade

edilmesiyle sunulmuştur. Bu çalışmada kalıp öncesi akış, YYPS malzeme ile hava

birlikte olmasından ötürü VOF yöntemi tercih edilerek çok fazlı akış olarak

modellenmiştir. Kullanılan YYPS malzemenin viskozite modeli olarak Newtonsal

olmayan üs yasasına göre yoğunluğu, özgül ısısı, ısı iletim katsayısı ve

viskozitesi girilmiştir.

Basınca dayalı çözümde daha çok doğrulama seçeneğine sahip olan daha kararlı

sonuçlar elde eden ve sonlu kontrol hacmi yöntemi kullanan SIMPLE

algoritması gibi güçlü bir temele dayanan PISO (Pressure-Implicit with Splitting

of Operators) algoritması tercih edilmiştir. PISO algoritması özellikle zamana

bağımlı, kararsız, sıkıştırılabilir akışlar için hazırlandığı için modelleme için

ideal bir tercih olmuştur. Çözüm ağında oluşan parçaların hacimsel

oranlamasında üçüncü dereceden MUSCL yöntemi merkezi farklar ile ikinci

dereceden Upwind yönteminin harmanlanmasıyla oluşmuştur. ANSYS FLUENT,

kontrol hacmi tekniğini kullanarak genel skaler transport denklemini, cebirsel

42

denklem haline dönüştürüp nümerik olarak çözebilen bir programdır. Gauss

Seidel iterasyon yöntemi ve Cebirsel Çoklu Örgü (Algebraic multigrid, AMG)

yöntemini kullanarak doğrusallaştırılmış cebirsel denklemler elde edilmiştir.

İmal edilen makinanın ideal ürün çıktısı alması için gerekli olan değerlerin

tespiti için kalıp dolumunun analizi Autodesk Moldflow programı kullanılarak

üç boyutlu olarak incelenmiştir. Örnek kalıpta, belirlenen malzemeyle hangi

değerlerle çalışması gerektiği tespit edilmiştir. Belirlenen değerlerle ideal baskı

alınabildiği tespit edilmiştir. Değerler Taguchi yöntemi kullanılarak

optimizasyon çalışması yapılmış farklı sıcaklık değerlerinde uygulanması

gereken basınç değerleri gösterilmiştir.

Burada yeni imal edilen enjeksiyon makinasının örnek kalıp için daha az bir

basınçla ideal baskı değerlerine erişebileceği görülmüştür. Kalıbın dolum süresi

literatürde kabul edilen süre çerçevesinde çıkmıştır. Kalıptaki örnek ürünün

hacminin büyük olması ve tek noktadan dolumun gerçekleştiriliyor olması

ürünün kaliteli baskı elde edebilmesinin çok zor ve hassas değerlerle ancak

oluşabilmesine imkan sağlamaktadır. Bu yüzden yapılacak baskı çalışmalarında

önce çalışılacak ürünün kalıbının hassas olarak tasarlanması, termoplastik

malzemenin akışının yeterli sayıdaki noktalardan belirlenmesi ve özellikle

uygun soğutma sistemiyle oluşturulması çok büyük önem arz etmektedir.

Hazırlanan bu çalışma ile ülkemizde ilk kez servo motorla baskı yapabilen bir

enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir. Baskıya etki eden öncelikli

parametreler olarak sıcaklık, basınç ve hız değerleri hesaplanarak, bilgisayar

destekli mühendislik programları yardımıyla enjeksiyonla kalıplama

makinasının baskı süreci üç boyutlu olarak modellenmiştir. Özellikle memenin

modellenmesi ile ilgili çalışma bundan sonraki yapılacak çalışmalara ışık

tutacaktır. Ayrıca kalıp dolum aşamasının taguchi yöntemi ile üç boyutlu analizi

yapılarak optimum değerler, örnek kalıp için belirlenmiştir. Böylece ideal baskı

alınabilecek farklı baskı değerleri tespit edilmiştir.

43

KAYNAKLAR

Akyürek, A., 2009, Plastik Enjeksiyon Süreci Optimizasyonunda Yapay Zeka Tekniklerinin Kullanımı, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi F. B. E., Bursa.

ANSYS 2011. ANSYS FLUENT Theory Guide, ANSYS Inc., 856p, USA. Bendada, A., Derdouri, A., Lamontagne, M., Simard, Y., 2004, Analysis Of Thermal

Contact Resistance Between Polymer And Mold In Injection Molding, Applied Thermal Engineeering, 24, 2029-2040.

Bhagavatula, N., Michalski, D., Lilly, B., Glozer, G., 2004, Modelling And

Verification Of Ejection Forces İn Thermoplastic İnjection Moulding, Modelling Simul. Material Science Engineering, 12, 239-254.

Bikas, A., Pantelis, N., Kanarachos, A., 2002, Computational Tools For The

Optimal Design Of The Injection Moulding Process, Journal Of Materials Processing Technology, 122, 112-126.

Bozdana, A. T., Eyercioğlu, Ö., 2002, Development Of An Expert System For the

Determination Of Injection Moulding Parameters Of Thermoplastic Materials: EX-PIMM, Journal Of Materials Processing Technology, 128, 113-122.

Chang, R. Y., Yang, W. H., 2001, Numerical Simulation Of Molding Filling In

Injection Molding Using A Three-Dimensional Finite Volume Approach, International Journal For Numerical Methods In Fluids, 37, 125-148.

Chen, H., Sundararaj, U., Nandakumar, K., 2003, Experimental And Simulation

Studies Of Heat Transfer In Polymer Melts, Ache Journal, 49-6, 1372-1382.

Chen, Z., Turng, L., 2005, A Review Of Current Developments In Process And

Quality Control For Injection Molding, Advances In Polymer Technology, 24, 165-182.

Demirci, B., 2012, Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu (2011), Türk Plastik

Sanayicileri Araştırma, Geliştirme ve Eğitim Vakfı, 1-14, Ankara. Estacio, K. C., Mangiavacchi, N., 2007, Simplified Model For Mould Filling

Simulations Using CVFEM And Unstructured Meshes, Commun. Numer. Meth. Engineering, 23, 345-361.

Galantucci, L. M., Spina, R. , 2003, Evalution Of Filling Conditions Of Injection

Moulding By Integrating Numerical Simulations And Experimental Tests, Journal Of Materials Processing Technology, 141, 266-275.

44

Garcia, D., Courbebaisse, G., Jourlin, M., 2001, Image Analysis Dedicated To Polymer Injection Molding, Image Anal Stereol, 20, 143-148.

Gayatri, K., Atreya, S. K., Rao, P. N., 2000, Thermal And Stress Analysis Of An

Injection-Molded Polystyrene Ring., Polymer-Plastics Technology And Engineering., 39(1), 61-81.

Güldaş, A., Uluer, O., Özdemir, A., 2005, Analysis Of Flow In Injection Molds, The

Derivation Of The Governing Equations Fort He Mathematical Modeling Of The Flow Of Polymer Melt, G. U. Journal Of Science, 18, 707-721.

Hassan, H., Regnier, N., Defaye, G., 2009, A 3D Study On The Effect Of Gate

Location On The Cooling Polymer By İnjection Molding, International Journal Of Heat And Fluid Flow, 30, 1218-1229.

İçten, B., 2004, Plastik Enjeksiyonda Basınç, Sıcaklık, Zaman, Hız Gibi

Faktörlerin Parça Kalitesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversite Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Kamber, Ö. Ş., 2008, Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Basınç Ve Sıcaklık

Parametrelerinin Ürün Kalitesine Etkileri Ve Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Kenig, S., vd, 2001, Control Of Properties In Injection Molding By Neural

Networks, Engineering Applications Of Artificial Intelligence, 14, 819-823.

Kim, S. W., Turng, L., 2004, Developments Of Three-Dimensional Computer-

Aided Engineering Simulation For Injection Moulding, Modelling Simulation Material Science Engineering, 12, 151-173.

Koyun, Ç., 2005, Bilgisayar Destekli Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımı Ve Analizi,

Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Kumar, A., Ghoshdastidar, P. S., Muju, M. K., 2002, Computer Simulation Of

Transport Processes During Injection Mold-Filling And Optimization Of Molding Conditions, Journal Of Materials Processing Technology, 120, 438-449.

Li, X., Hu, B., Du, R., 2008, Predicting The Parts Weight In Plastic Injection

Molding Using Least Squares Support Vector Regression, IEEE Transactions On Systems, Man, And Cybernetics, 38, 827-833.

Liu, S., Lin, C., Wu, Y., 2001, Minimizing The Sinkmarks İn İnjection-Molded

Thermoplastics, Advances İn Polymer Technology, 20, 202-215.

45

Masse, H., Arquis, E., Delaunay, D., 2004, Heat Transfer With Mechanically Driven Thermal Contact Resistance At The Polymer-Mold Interface In Injection Molding Of Polymers, International Journal Of Heat And Mass Transfer, 47, 2015-2027.

MEGEP, 2006, Plastik Teknolojisi Enjeksiyon Makinelerinde Üretim-1, Milli

Eğitim Bakanlığı, Ankara. MEGEP, 2006, Plastik Teknolojisi Polimerlerin Fiziksel Özellikleri 2, Milli Eğitim

Bakanlığı, Ankara. Mok, C. K., Chin, K. S., Lan, H., 2008, An İnternet-Based İntelligent Design System

For Injection Moulds, Robotics And Computer-Integrated Manufacturing, 24, 1-15.

Nardin, B., Kuzman, K., Kampus, Z., 2002, Injection Molding Simulation Results

As An Input To The Injection Molding Process, Journal Of Materials Processing Technology, 130-131, 310-314.

Özdemir, A., Uluer, O., Güldaş, A., 2004, Flow Front Advancement Of Molten

Thermoplastic Materials During Filling Stage Of Mold Cavity, Polymer Testing, 23, 957-966.

Pala, A., Mayıs 2006, Sektör Analizi/Plastik Sektörü, Ziraat Yatırım/Araştırma,

1-7. Pagev, 2014. Dünyada Ve Türkiye’de Plastik Tüketimi. Erişim Tarihi:

22.01.2014. http://www.pagev.org.tr/contents_TR.asp?id=12&pid=351

Pagev, 2018Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu 2018/6. Erişim Tarihi: 22.05.2019

https://www.pagev.org/turkiye-plastik-sektor-izleme-raporu-2018-6-aylik-5b6d529aee324

Plasfed, 22 Ağustos 2013, PLASFED Plastik İşleme Makineleri 2013 ilk yarı ve yıl sonu tahminleri raporu

Pehlivanlı, Z., 2004, Plastik Enjeksiyon Makinalarındaki Faz Dönüşümünün

İncelenmesi, Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale.

Rao, N., O’Brien, K., 1998, Design Data for Plastics Engineers, Hanser Publishers,

Munich. Rao, N. S., Schott, N. R., 2012, Understanding Plastics Engineering Calculations,

Carl Hanser Verlag, Munich. Sato, S., Oka, K., Murakami, A., 2004, Heat Transfer Behavior Of Melting

Polymers In Laminar Flow Field, Polymer Engineering And Science, 44-3, 423-432.

46

Szzoke, R., 2000, Injection Molding Of Plastics, With Large Differences In Wall Thickness., Proquest Dissetations And Theses.

Türk, F., 2008, Plastik Enjeksiyon İşleminde Malzeme Ve Kalıp Geometrisinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Optimizasyonu, Yüksel Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale.

Uluer, O., 2008, Enjeksiyonla Kalıplamada İşleme Parametrelerinin Katılaşmış

Katman Oluşumuna Etkisi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23, 249-255, Ankara.

Uluer, O., 2009, Enjeksiyonla Kalıplamada Üç Boyutlu Polimer Ergiyik Akışların

Sayısal Analizi Ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.

Versteeg, H. K., Ve Malalasekara, W., 2007, An Introduction To Computational

Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Prentice Hall, P.153. Yakut, M.Ziya, 2014, Servo-Kontrollü Bir Plastik Enjeksiyon Makinasının Tasarımı Ve

Üretimi ,Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,ISPARTA

Yao, K., 2008, Energy-Efficient Control İn İnjection Molding, Doktora Tezi, The

Hong Kong University Of Science, Hong Kong. Yelkenci, Ş., 2009, Plastik Enjeksiyon Kalıplama Teknikleri Ve Özel Uygulamalar,

Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa. Yılmazçoban, İ. K., 2003, Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Bilgisayar Destekli

Malzeme Akış Analizleri Ve Kavite Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.

Zerachian, B. A., 2008, Aquantitative Comparison And Validation Of Computer

Aided Engineering Softwares Simulating The Plastics Injection Molding Process, Proquest Dissertation And Theses, University Of Massacushusetts, Massacushusetts.

Zhou, H., Geng, T., Li, D., 2005, Numerical Filling Simulation Of Injection Molding

Based On 3D Finite Element Model, Journal Of Reinforced Plastics And Composites, 24, 823-830.

Zhou, H., Yan, B., Zhang, Y., 2008, 3D Filling Simulation Of İnjection Molding

Based On The PG Method, Journal Of Materials Processing Technology, 204, 475-480.

47

EKLER EK A. Enjeksiyon Makinasının Fotoğrafları EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri

48

EK A. Enjeksiyon Makinesinin Fotoğrafları

Şekil A.1. Enjeksiyon vidasının imalatının bir görünüşü( Yakut,2014 )

Şekil A.2. Enjeksiyon memesinin görünüşü( Yakut,2014 )

49

Şekil A.3. Enjeksiyon memesinin farklı bir görünüşü( Yakut,2014 )

Şekil A.4. Enjeksiyon memesinin çıkış ucunun görünüşü( Yakut,2014 )

50

Şekil A.5. Kalıbın dişi plakasının görünüşü( Yakut,2014 )

Şekil A.6. Kalıbın itici plakasının görünüşü( Yakut,2014 )

51

Şekil A.7. Kalıbın enjeksiyon makinesine yerleştirilmiş hali( Yakut,2014 )

Şekil A.8. Kalıbın kapatılmış hali( Yakut,2014 )

52

Şekil A.9. Üretilen enjeksiyon makinesinin arkadan görünüşü( Yakut,2014 )

Şekil A.10. Üretilen enjeksiyon makinesinin önden görünümü( Yakut,2014 )

53

EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı

Friend Class Form1 Inherits System.Windows.Forms.Form ' Call Windows API (For winsock use) Private Declare Function inet_addr Lib "wsock32.dll" (ByVal s As String) As Integer Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Integer) ' Call Window API (For registry use, Find Serial Port list) Private Declare Function RegOpenKeyEx Lib "advapi32.dll" Alias "RegOpenKeyExA" (ByVal hKey As Integer, ByVal lpSubKey As String, ByVal ulOptions As Integer, ByVal samDesired As Integer, ByRef phkResult As Integer) As Integer Private Declare Function RegEnumValue Lib "advapi32.dll" Alias "RegEnumValueA" (ByVal hKey As Integer, ByVal dwIndex As Integer, ByVal lpValueName As String, ByRef lpcbValueName As Integer, ByVal lpReserved As Integer, ByRef lpType As Integer, ByRef lpData As Integer, ByRef lpcbData As Integer) As Integer Private Declare Function RegCloseKey Lib "advapi32.dll" (ByVal hKey As Integer) As Integer Const REG_SZ As Short = 1 Const HKEY_LOCAL_MACHINE As Integer = &H80000002 Const ERROR_SUCCESS As Short = 0 Const SYNCHRONIZE As Integer = &H100000 Const STANDARD_RIGHTS_READ As Integer = &H20000 Const KEY_QUERY_VALUE As Integer = &H1 Const KEY_CREATE_SUB_KEY As Integer = &H4 Const KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS As Integer = &H8 Const KEY_NOTIFY As Integer = &H10 Const KEY_READ As Boolean = ((STANDARD_RIGHTS_READ Or KEY_QUERY_VALUE Or KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS Or KEY_NOTIFY) And (Not SYNCHRONIZE)) 'Haberlesme Tipinin Secilmesi (RS 232 veya Ethernet) Private Sub Combo1_SelectedIndexChanged(ByVal eventSender As System.Object, ByVal eventArgs As System.EventArgs) Handles Combo1.SelectedIndexChanged Dim idx As Short idx = Combo1.SelectedIndex Select Case idx Case Is = 0 Combo2.SelectedIndex = 0 Combo2.Enabled = True Combo3.Enabled = True ipaddr.BackColor = System.Drawing.ColorTranslator.FromOle(RGB(236, 233, 216))

54

ipaddr.Enabled = False Case Is = 1 Combo2.SelectedIndex = 1 Combo2.Enabled = False Combo3.Enabled = False ipaddr.BackColor = System.Drawing.ColorTranslator.FromOle(RGB(255, 255, 255)) ipaddr.Enabled = True End Select End Sub Private Sub Command1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Command1.Click ' Data Tiplerinin Tanimlanmasi... Dim sendbuf(1024) As Byte ' Send buffer Dim recvbuf(1024) As Byte ' Receive buffer Dim remote_addr As Integer ' Remote IP Address Dim slav_addr_s As Integer ' Request Station address Dim func_code_s As Integer ' Request function code Dim slav_addr_r As Integer ' Receive Station address Dim func_code_r As Integer ' Receive function code Dim rlen As Short ' Receive data length Dim i As Short Dim RecvString As String Dim ComChr As String Dim parity As Byte Dim DataLen As Short ' Request data length Dim ASC_Renamed(1) As Byte ' Used to Convert HEX value to ASCII Dim idx As Short ' Communication Type Dim mode As Short ' Modbus mode Dim comport(8) As Byte ' Comport name slav_addr_s = CShort(add_s.Text) ' Modbus Address (Decimal) func_code_s = CShort("&H" & func_s.Text) ' Function Code (Hex String to Integer) Dim DataString As String DataString = data_s.Text ' Data, ex:0500FF00 Dim ComString As String ComString = Combo3.Text ' Com port, ex: COM2 remote_addr = inet_addr(ipaddr.Text) ' Get Internet IP Address For i = 0 To Len(DataString) - 1 Step 2 ' Convert Modbus Data sendbuf(i / 2) = CByte("&H" & Mid(DataString, i + 1, 2)) Next i

55

For i = 0 To Len(ComString) - 1 ' Conver String to Char Array ComChr = Mid(ComString, i + 1, 1) comport(i) = AscW(ComChr) Next i idx = Combo1.SelectedIndex ' Select Communication Type mode = Combo2.SelectedIndex ' Modbus mode parity = AscW("N") ' Parity DataLen = 4 ' Request data length ' Modbus Communication Start --------------------------------------- Select Case idx Case Is = 0 'Modbus Call OpenModbusSerial(comport(0), 9600, 8, parity, 1, mode + 1) ' Open Modbus (9600, 7, E, 1, (1 for ASCII, 2 for RTU)) Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), DataLen) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSerial() ' Close Modbus Case Is = 1 'Modbus/TCP Call OpenModbusTCPSocket(remote_addr) ' Open Modbus TCP Socket Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), 4) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i

56

Call CloseSocket() ' Close Modbus TCP Socket End Select ' Modbus Communication End ----------------------------------------- add_r.Text = CStr(slav_addr_r) ' Assign data func_r.Text = Hex(func_code_r) data_r.Text = RecvString End Sub ' Convert ASCII to HEX Private Function ASCI_to_HEX(ByRef asci() As Byte, ByRef value_hex As Byte) As Object value_hex = &H0 Dim i As Short i = 0 For i = 0 To 2 If (asci(i) >= CDbl(&H30 & asci(i)) <= &H39) Then ' 0-9 value_hex = (value_hex * 16) + (asci(i) - &H30) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H41 & asci(i)) <= &H46) Then ' A-F value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H37)) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H61 & asci(i)) <= &H66) Then ' a-f value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H57)) End If Next i End End Function 'Convert HEX to ASCII Private Sub HEX_to_ASCI(ByVal value_hex As Byte, ByRef asci() As Byte) Dim reglow As Object Dim reghigh As Byte reghigh = CShort(value_hex And &HF0) / 16 ' >>4 reglow = value_hex And &HF If (reghigh <= 9) Then asci(0) = reghigh + &H30 Else asci(0) = (reghigh - 10) + &H41 End If If (reglow <= 9) Then

57

asci(1) = reglow + &H30 Else asci(1) = (reglow - 10) + &H41 End If End Sub Private Sub Form1_Load(ByVal eventSender As System.Object, ByVal eventArgs As System.EventArgs) Handles MyBase.Load Combo1.Text = "RS232" Combo2.Text = "MODBUS-RTU" Combo3.Text = "COM2" add_s.Text = "0" End Sub Private Sub m0_on_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "0800FF00" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub m0_off_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "08000000" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Function HexToDec(ByVal hexStr As String) As Long 'Hex sayinin decimala donusturulmesi kodu HexToDec = CLng("&H" & hexStr) End Function Private Sub ComboBox1_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles funccode_combo.SelectedIndexChanged Dim func_cod As Short func_cod = funccode_combo.SelectedIndex Select Case func_cod Case Is = 0 func_s.Text = "01" Case Is = 1 func_s.Text = "02" Case Is = 2 func_s.Text = "03" Case Is = 3

58

func_s.Text = "05" Case Is = 4 func_s.Text = "06" Case Is = 5 func_s.Text = "15" Case Is = 6 func_s.Text = "16" Case Is = 7 func_s.Text = "17" End Select End Sub Private Sub D0_yaz_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "06" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "03" data_s.Text = "10010001" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) EndSub

59

EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı

program oransal

dim LCD_RS as sbit at Rc5_bit

LCD_EN as sbit at Rc4_bit

LCD_D4 as sbit at Rd0_bit

LCD_D5 as sbit at Rd1_bit

LCD_D6 as sbit at Rd2_bit

LCD_D7 as sbit at Rd3_bit

LCD_RS_Direction as sbit at TRISc5_bit

LCD_EN_Direction as sbit at TRISc4_bit

LCD_D4_Direction as sbit at TRISd0_bit

LCD_D5_Direction as sbit at TRISd1_bit

LCD_D6_Direction as sbit at TRISd2_bit

LCD_D7_Direction as sbit at TRISd3_bit

dim ileri as sbit at portb.3

dim geri as sbit at portb.4

dim clk as sbit at portc.2

dim dizi as byte[10]

dim sira as word

dim adc as word

dim adc1 as word

dim sadc as string[5]

dim sbyt as string[3]

dim say as word

dim sayb as byte

dim zaman as byte

dim yuzde as byte

dim onda as byte

dim kar1 as byte

kar2 as byte

kar3 as byte

kar4 as byte

sub procedure interrupt()

60

INTCON.GIE = 0

INTCON.2 = 0

INTCON.GIE = 1

end sub

sub procedure cik_volt(dim gelen as byte )

select case gelen

case 0

for say=0 to 5

clk=1

delay_ms(100)

clk=0

delay_ms(100)

next say

case 1

for say=0 to 3000

clk=1

delay_us(340)

clk=0

delay_us(340)

next say

case 2

for say=0 to 5000

clk=1

delay_us(200)

clk=0

delay_us(200)

next say

case 3

for say=0 to 6000

clk=1

delay_us(140)

clk=0

delay_us(140)

61

next say

case 4

for say=0 to 8000

clk=1

delay_us(107)

clk=0

delay_us(107)

next say

case 5

for say=0 to 10000

clk=1

delay_us(87)

clk=0

delay_us(87)

next say

case 6

for say=0 to 10000

clk=1

delay_us(74)

clk=0

delay_us(74)

next say

case 7

for say=0 to 15000

clk=1

delay_us(63)

nop

clk=0

delay_us(63)

nop

next say

case 8

for say=0 to 16000

62

clk=1

delay_us(55)

nop

clk=0

delay_us(55)

nop

next say

case 9

for say=0 to 18000

clk=1

delay_us(49)

clk=0

delay_us(49)

next say

case 10

for say=0 to 25000

clk=1

delay_us(40)

clk=0

delay_us(40)

next say

end select

end sub

sub procedure kaydet(dim gelen1 as byte,dim gelen2 as byte )

select case gelen1

case 0

EEprom_write(10,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 10

EEprom_write(11,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 20

EEprom_write(12,gelen2) 'adres,data

63

Delay_100ms

case 30

EEprom_write(13,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 40

EEprom_write(14,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 50

EEprom_write(15,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 60

EEprom_write(16,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 70

EEprom_write(17,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 80

EEprom_write(18,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 90

EEprom_write(19,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

case 100

EEprom_write(20,gelen2) 'adres,data

Delay_100ms

end select

end sub

sub procedure hafiza()

Lcd_cmd(_lcd_clear)

yuzde=0

SAYB=0

while true

adc= ADC_Read(0)

64

delay_ms(100)

adc=(adc/5)

WORDtostr(adc,sadc)

Lcd_Out(1, 1,"O.G." )

Lcd_Out(1, 5, sadc )

delay_ms(100)

bytetostr(yuzde,sbyt)

Lcd_Out(1, 11,"%" )

Lcd_Out(1, 12, sbyt )

Lcd_Out(2, 1,"< iLER KAY.CIK >" )

if geri=1 then

while(geri=1)

Delay_1us

wend

yuzde=(yuzde+10)

if yuzde>100 then

yuzde=0

end if

end if

if ileri=1 then

While ((ileri=1)and(sayb<=10))

delay_ms(350)

inc(sayb)

wend

if sayb>=10 then

goto BAS1

end if

sayb=0

KAYDET(yuzde,adc)

Lcd_cmd(_lcd_clear)

Lcd_Out(2, 1,"KAYIT OK" )

Delay_1sec

65

Lcd_cmd(_lcd_clear)

end if

wend

BAS1:

end sub

sub procedure manuel()

INTCON.2 = 0

INTCON.GIE = 1

Lcd_cmd(_lcd_clear)

zaman=5

wordtostr(zaman,sadc)

Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )

Lcd_Out(2, 5, sadc )

while true

if ileri=1 then

While ((ileri=1)and(sayb<=10))

delay_ms(350)

inc(sayb)

wend

if sayb>=10 then

goto bas

end if

sayb=0

inc(zaman)

if zaman>10 then

zaman=10

end if

wordtostr(zaman,sadc)

Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )

Lcd_Out(2, 5, sadc )

end if

if geri=1 then

66

while(geri=1)

Delay_1us

wend

dec(zaman)

if zaman=255 then

zaman=0

end if

wordtostr(zaman,sadc)

Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )

Lcd_Out(2, 5, sadc )

end if

cik_volt(zaman)

wend

bas:

end sub

sub procedure HAFIZA_OKU() '

dim deger1 as byte

deger2 as byte

ss as string[3]

ZAMAN=0

sayb=0

Lcd_cmd(_lcd_clear)

Lcd_Out(2, 1,"< GEZ > CIK >" )

while true

if ileri=1 then

While ((ileri=1)and(sayb<=10))

delay_ms(350)

inc(sayb)

wend

if sayb>=10 then

goto bas2

end if

sayb=0

67

inc(zaman)

if zaman>10 then

zaman=10

end if

deger1=(zaman*10)

bytetostr(deger1,ss)

Lcd_Out(1, 1,"%" )

Lcd_Out(1, 2, ss )

deger2=(zaman+10)

deger1=EEprom_read(deger2)

bytetostr(deger1,ss)

Lcd_Out(1, 5,"HAFIZADA" )

Lcd_Out(1, 14, ss )

end if

if geri=1 then

while(geri=1)

Delay_1us

wend

dec(zaman)

if zaman=255 then

zaman=0

end if

deger1=(zaman*10)

bytetostr(deger1,ss)

Lcd_Out(1, 1,"%" )

Lcd_Out(1, 2, ss )

deger2=(zaman+10)

deger1=EEprom_read(deger2)

bytetostr(deger1,ss)

Lcd_Out(1, 5,"HAFIZADA" )

68

Lcd_Out(1, 14, ss )

end if

WEND

BAS2:

END SUB

sub procedure hassasiyet()

dim deger1 as byte

deger2 as byte

ss as string[3]

Lcd_cmd(_lcd_clear)

ZAMAN=EEprom_read(9)

bytetostr(zaman,ss)

Lcd_Out(1, 1,"HASSASiYET" )

Lcd_Out(1, 12, ss )

Lcd_Out(2, 2,"KAYDET CIK >" )

SAYB=0

while true

if ileri=1 then

While ((ileri=1)and(sayb<=10))

delay_ms(350)

inc(sayb)

wend

if sayb>=10 then

EEprom_write(9,ZAMAN) 'adres,data

Delay_100ms

goto bas3

end if

sayb=0

inc(zaman)

if zaman>50 then

zaman=50

end if

end if

69

if geri=1 then

while(geri=1)

Delay_1us

wend

dec(zaman)

if zaman=255 then

zaman=0

end if

end if

bytetostr(zaman,ss)

Lcd_Out(1, 1,"HASSASiYET" )

Lcd_Out(1, 12, ss )

wend

BAS3:

end sub

main:

ADCON1 = %00001110 ' digital i/o an0 analog in

t0con = %11000111 '512 us

INTCON = %10100000

TRISA = %00000001

TRISB = %00000000

TRISC = %00000000

TRISD = %00000000

TRISE = %00000000

PORTA = 0

PORTB = 0

PORTC = 0

PORTD = 0

PORTE = 0

Lcd_Init()

Lcd_Cmd(_Lcd_CURSOR_OFF)

70

Lcd_cmd(_lcd_clear)

delay_ms(250)

Lcd_Out(1, 4,"UNAL SANLI" )

Lcd_Out(2, 4,"5055096152" )

delay_ms(100)

Lcd_cmd(_lcd_clear)

sayb=0

yuzde=0

zaman=5

kar1=10

kar2=0

kar3=0

kar4=0

adc1=122

while true

Lcd_Out(1, 1,"OTOMATiK CALISMA" )

Lcd_Out(2, 1,"MENU OK GiRiS" )

if ileri=1 then

INTCON.GIE = 0

sayb=1

While (ileri=1)

Delay_1us

wend

Lcd_Out(2, 1,"< GEZiNTi , OK >" )

while true

if geri=1 then

inc(sayb)

while(geri=1)

Delay_1us

wend

end if

if sayb=6 then

71

sayb=1

end if

if sayb=1 then

Lcd_Out(1, 1,"1-MANUEL KAYIT " )

end if

if sayb=2 then

Lcd_Out(1, 1,"2-MANUEL CIKIS " )

end if

if sayb=3 then

Lcd_Out(1, 1,"3-HASSASiYET " )

end if

if sayb=4 then

Lcd_Out(1, 1,"4- HAFIZAYI OKU " )

end if

if sayb=5 then

Lcd_Out(1, 1,"5- CIKIS " )

end if

if ileri=1 then

while(ileri=1)

Delay_1us

wend

if sayb=1 then

hafiza

Lcd_cmd(_lcd_clear)

while(ileri=1)

Delay_1us

wend

break

end if

if sayb=2 then

manuel

Lcd_cmd(_lcd_clear)

while(ileri=1)

72

Delay_1us

wend

break

end if

if sayb=3 then

hassasiyet

Lcd_cmd(_lcd_clear)

while(ileri=1)

Delay_1us

wend

break

end if

if sayb=4 then

HAFIZA_OKU()

Lcd_cmd(_lcd_clear)

while(ileri=1)

Delay_1us

wend

break

end if

if sayb=5 then

Lcd_cmd(_lcd_clear)

while(ileri=1)

Delay_1us

wend

break

end if

end if

wend

INTCON.2 = 0

INTCON.GIE = 1

end if

adc= ADC_Read(0)

73

kar4=EEprom_read(9)'hassasiyet değeri

adc=(adc/5)

kar3=20

for kar1=0 to 10

kar2=EEprom_read(kar1+10)

if ( ((adc-kar4)<= kar2) and ((adc+kar4)>=kar2) ) then

kar3=kar1

goto alt

end if

next kar1

alt:

if kar3=20 then

cik_volt(10)

else

cik_volt(kar3)

end if wend end.

74

EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar

Private Sub Timer1_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer1.Tick AI0.ChannelNow = 0 TextBox1.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 1 TextBox2.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 2 TextBox3.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 3 TextBox4.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 4 TextBox5.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 5 TextBox6.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 6 TextBox7.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 7 TextBox8.Text = AI0.DataAnalog TextBox16.Text = ADI0.ReadDiChannel(0) TextBox15.Text = ADI0.ReadDiChannel(1) TextBox14.Text = ADI0.ReadDiChannel(2) TextBox13.Text = ADI0.ReadDiChannel(3) TextBox12.Text = ADI0.ReadDiChannel(4) TextBox11.Text = ADI0.ReadDiChannel(5) TextBox10.Text = ADI0.ReadDiChannel(6) TextBox9.Text = ADI0.ReadDiChannel(7) Ao0.ChannelNow = 0 Ao0.DataDigital = TextBox17.Text 'Ao0.DataAnalog = TextBox17.Text Ao0.ChannelNow = 1 Ao0.DataDigital = TextBox18.Text End Sub

75

Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load sayac = 0 End Sub

Dim sayac As Byte Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load sayac = 0 End Sub Private Sub Timer2_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer2.Tick If DIO0.ReadDiChannel(0) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 0) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 0) End If If DIO0.ReadDiChannel(1) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 1) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 1) End If If DIO0.ReadDiChannel(2) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 2) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 2) End If If DIO0.ReadDiChannel(3) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 3) 'çıkış aktif-pasif-port no

76

Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 3) End If If DIO0.ReadDiChannel(4) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 4) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 4) End If If DIO0.ReadDiChannel(5) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 5) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 5) End If If DIO0.ReadDiChannel(6) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 6) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 6) End If If DIO0.ReadDiChannel(7) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 7) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 7) End If If DIO0.ReadDiChannel(8) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 8) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 8) End If

77

If DIO0.ReadDiChannel(9) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 9) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 9) End If If DIO0.ReadDiChannel(10) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 10) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 10) End If If DIO0.ReadDiChannel(11) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 11) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 11) End If If DIO0.ReadDiChannel(12) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 12) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 12) End If If DIO0.ReadDiChannel(13) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 13) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 13) End If If DIO0.ReadDiChannel(14) = 0 Then TextBox19.Text = sayac

78

DIO0.WriteDoChannel(1, 14) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 14) End If If DIO0.ReadDiChannel(15) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 15) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 15) End If End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click If Button1.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 0) 'çıkış aktif-pasif-port no Button1.BackColor = Color.Silver Else Button1.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 0) End If End Sub Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click If Button2.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 1) 'çıkış aktif-pasif-port no Button2.BackColor = Color.Silver Else Button2.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 1) End If End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click If Button3.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 2) 'çıkış aktif-pasif-port no Button3.BackColor = Color.Silver Else Button3.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 2) End If End Sub

79

Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click If Button4.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 3) 'çıkış aktif-pasif-port no Button4.BackColor = Color.Silver Else Button4.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 3) End If End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click If Button5.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 4) 'çıkış aktif-pasif-port no Button5.BackColor = Color.Silver Else Button5.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 4) End If End Sub Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click If Button6.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 5) 'çıkış aktif-pasif-port no Button6.BackColor = Color.Silver Else Button6.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 5) End If End Sub Private Sub Button7_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button7.Click If Button7.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 6) 'çıkış aktif-pasif-port no Button7.BackColor = Color.Silver Else Button7.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 6) End If End Sub Private Sub Button8_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button8.Click If Button8.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 7) 'çıkış aktif-pasif-port no

80

Button8.BackColor = Color.Silver Else Button8.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 7) End If End Sub Private Sub Button9_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button9.Click If Button9.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 8) 'çıkış aktif-pasif-port no Button9.BackColor = Color.Silver Else Button9.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 8) End If End Sub Private Sub Button10_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button10.Click If Button10.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 9) 'çıkış aktif-pasif-port no Button10.BackColor = Color.Silver Else Button10.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 9) End If End Sub Private Sub Button11_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button11.Click If Button11.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 10) 'çıkış aktif-pasif-port no Button11.BackColor = Color.Silver Else Button11.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 10) End If End Sub Private Sub Button12_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button12.Click If Button12.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 11) 'çıkış aktif-pasif-port no Button12.BackColor = Color.Silver Else Button12.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 11) End If

81

End Sub Private Sub Button13_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button13.Click If Button13.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 12) 'çıkış aktif-pasif-port no Button13.BackColor = Color.Silver Else Button13.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 12) End If End Sub Private Sub Button14_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button14.Click If Button14.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 13) 'çıkış aktif-pasif-port no Button14.BackColor = Color.Silver Else Button14.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 13) End If End Sub Private Sub Button15_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button15.Click If Button15.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 14) 'çıkış aktif-pasif-port no Button15.BackColor = Color.Silver Else Button15.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 14) End If End Sub Private Sub Button16_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button16.Click If Button16.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 15) 'çıkış aktif-pasif-port no Button16.BackColor = Color.Silver Else Button16.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 15) End If End Sub

82

EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri

Microsoft.VisualBasic.ComClass()> Public Class anasayfa Inherits System.Windows.Forms.Form ' Call Windows API (For winsock use) Private Declare Function inet_addr Lib "wsock32.dll" (ByVal s As String) As Integer Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Integer) ' Call Window API (For registry use, Find Serial Port list) Private Declare Function RegOpenKeyEx Lib "advapi32.dll" Alias "RegOpenKeyExA" (ByVal hKey As Integer, ByVal lpSubKey As String, ByVal ulOptions As Integer, ByVal samDesired As Integer, ByRef phkResult As Integer) As Integer Private Declare Function RegEnumValue Lib "advapi32.dll" Alias "RegEnumValueA" (ByVal hKey As Integer, ByVal dwIndex As Integer, ByVal lpValueName As String, ByRef lpcbValueName As Integer, ByVal lpReserved As Integer, ByRef lpType As Integer, ByRef lpData As Integer, ByRef lpcbData As Integer) As Integer Private Declare Function RegCloseKey Lib "advapi32.dll" (ByVal hKey As Integer) As Integer Const REG_SZ As Short = 1 Const HKEY_LOCAL_MACHINE As Integer = &H80000002 Const ERROR_SUCCESS As Short = 0 Const SYNCHRONIZE As Integer = &H100000 Const STANDARD_RIGHTS_READ As Integer = &H20000 Const KEY_QUERY_VALUE As Integer = &H1 Const KEY_CREATE_SUB_KEY As Integer = &H4 Const KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS As Integer = &H8 Const KEY_NOTIFY As Integer = &H10 Const KEY_READ As Boolean = ((STANDARD_RIGHTS_READ Or KEY_QUERY_VALUE Or KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS Or KEY_NOTIFY) And (Not SYNCHRONIZE)) Private Sub anasayfa_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load With Me .MaximizeBox = False .MinimizeBox = False .FormBorderStyle = System.Windows.Forms.FormBorderStyle.None .WindowState = System.Windows.Forms.FormWindowState.Maximized End With End Sub

83

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click CALISMASECENEKLERi.ShowDialog() CALISMASECENEKLERi.TopMost = True End Sub Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click ISIAYAR.ShowDialog() CALISMASECENEKLERi.TopMost = True End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click MESAFEHIZBASINC.ShowDialog() MESAFEHIZBASINC.TopMost = True End Sub Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click GENELİSLEMLER.ShowDialog() GENELİSLEMLER.TopMost = True End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click SAYICIAYARLARI.ShowDialog() SAYICIAYARLARI.TopMost = True End Sub Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click ' Data Tiplerinin Tanimlanmasi... Dim sendbuf(1024) As Byte ' Send buffer Dim recvbuf(1024) As Byte ' Receive buffer Dim remote_addr As Integer ' Remote IP Address Dim slav_addr_s As Integer ' Request Station address Dim func_code_s As Integer ' Request function code Dim slav_addr_r As Integer ' Receive Station address Dim func_code_r As Integer ' Receive function code Dim rlen As Short ' Receive data length Dim i As Short Dim RecvString As String Dim ComChr As String Dim parity As Byte Dim DataLen As Short ' Request data length Dim ASC_Renamed(1) As Byte ' Used to Convert HEX value to ASCII Dim idx As Short ' Communication Type Dim mode As Short ' Modbus mode

84

Dim comport(8) As Byte ' Comport name slav_addr_s = CShort(add_s.Text) ' Modbus Address (Decimal) func_code_s = CShort("&H" & func_s.Text) ' Function Code (Hex String to Integer) Dim DataString As String DataString = data_s.Text ' Data, ex:0500FF00 Dim ComString As String ComString = Combo3.Text ' Com port, ex: COM2 remote_addr = inet_addr(ipaddr.Text) ' Get Internet IP Address For i = 0 To Len(DataString) - 1 Step 2 ' Convert Modbus Data sendbuf(i / 2) = CByte("&H" & Mid(DataString, i + 1, 2)) Next i For i = 0 To Len(ComString) - 1 ' Conver String to Char Array ComChr = Mid(ComString, i + 1, 1) comport(i) = AscW(ComChr) Next i idx = Combo1.SelectedIndex ' Select Communication Type mode = Combo2.SelectedIndex ' Modbus mode parity = AscW("N") ' Parity DataLen = 4 ' Request data length ' Modbus Communication Start --------------------------------------- Select Case idx Case Is = 0 'Modbus Call OpenModbusSerial(comport(0), 9600, 8, parity, 1, mode + 1) ' Open Modbus (9600, 7, E, 1, (1 for ASCII, 2 for RTU)) Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), DataLen) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSerial() ' Close Modbus

85

Case Is = 1 'Modbus/TCP Call OpenModbusTCPSocket(remote_addr) ' Open Modbus TCP Socket Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), 4) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSocket() ' Close Modbus TCP Socket End Select ' Modbus Communication End ----------------------------------------- add_r.Text = CStr(slav_addr_r) ' Assign data func_r.Text = Hex(func_code_r) data_r.Text = RecvString End Sub Private Function ASCI_to_HEX(ByRef asci() As Byte, ByRef value_hex As Byte) As Object value_hex = &H0 Dim i As Short i = 0 For i = 0 To 2 If (asci(i) >= CDbl(&H30 & asci(i)) <= &H39) Then ' 0-9 value_hex = (value_hex * 16) + (asci(i) - &H30) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H41 & asci(i)) <= &H46) Then ' A-F value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H37)) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H61 & asci(i)) <= &H66) Then ' a-f value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H57)) End If Next i End End Function 'Convert HEX to ASCII

86

Private Sub HEX_to_ASCI(ByVal value_hex As Byte, ByRef asci() As Byte) Dim reglow As Object Dim reghigh As Byte reghigh = CShort(value_hex And &HF0) / 16 ' >>4 reglow = value_hex And &HF If (reghigh <= 9) Then asci(0) = reghigh + &H30 Else asci(0) = (reghigh - 10) + &H41 End If If (reglow <= 9) Then asci(1) = reglow + &H30 Else asci(1) = (reglow - 10) + &H41 End If End Sub Private Sub m0_on_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "0800FF00" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub m0_off_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "08000000" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Function HexToDec(ByVal hexStr As String) As Long 'Hex sayinin decimala donusturulmesi kodu HexToDec = CLng("&H" & hexStr) End Function Private Sub ComboBox1_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles funccode_combo.SelectedIndexChanged Dim func_cod As Short func_cod = funccode_combo.SelectedIndex Select Case func_cod

87

Case Is = 0 func_s.Text = "01" Case Is = 1 func_s.Text = "02" Case Is = 2 func_s.Text = "03" Case Is = 3 func_s.Text = "05" Case Is = 4 func_s.Text = "06" Case Is = 5 func_s.Text = "15" Case Is = 6 func_s.Text = "16" Case Is = 7 func_s.Text = "17" End Select End Sub Private Sub D0_yaz_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "06" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub

88

Şekil E.1. Makine kontrol yazılımı ana sayfa görünüşü

Şekil E.2. Makine kontrol yazılımı çalışma seçenekleri sayfa görünüşü

89

Şekil E.3. Makine kontrol yazılımı sıcaklık ayar sayfa görünüşü

Şekil E.4. Makine kontrol yazılımı mesafe-hız-basınç ayarları sayfa görünüşü

90

Şekil E.5. Makine kontrol yazılımı mengene ayar sayfa görünüşü

Şekil E.6. Makine kontrol yazılımı enjeksiyon işlemleri ayar sayfa görünüşü

91

Şekil E.7. Makine kontrol yazılımı itici ayar sayfa görünüşü

Şekil E.8. Makine kontrol yazılımı genel ayarlar sayfa görünüşü

92

Şekil E.9. Makine kontrol yazılımı genel I/O ayar sayfa görünüşü

93

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı : Ünal ŞANLI Doğum Yeri ve Yılı : Malatya, 1981 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce E-Posta : unalsanli@hotmail.com Eğitim Durumu Lise : Malatya Şehit Kemal Özalper Teknik Lisesi Lisans : S.D.Ü., Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik Bilgisayar Eğitimi Mesleki Deneyim Milli Eğitim Bakanlığı Bilgisayar Öğretmenliği : 2005-…(Halen) Ulusal kuruluşlarca desteklenen projede görev alma İPEK, O., KORU, M., YALÇIN, B., ÇAĞLAR, F., YAKUT, M.Z., "Plastik Enjeksiyon

Yöntemi ile Üretilen Enjeksiyon Ürünlerinin Termal (Sıcaklık, Termal İletkenlik Katsayısı, Temas Direnci) ve Dinamik (Hız, Akış, Basınç) Parametrelere Bağlı Olarak Üç Boyutlu Modellenmesi Amacıyla Üniversal Bir Enjeksiyon Makinesinin Tasarımı ve Üretimi" Sanayi ve Ticaret Bakanlığı SAN-TEZ Projesi, Proje No: 00012.STZ.2006-1.