Filament Üretiminde Sıcaklık ve Hareket

Filament üretimi sırasında sıcaklık ve harekete bağlı olarak üretim kabiliyeti ve kalitesi değişmektedir. Polimerlerime sıcaklığının değişken olmaması ve doğru eritme sıcaklığının yakalanması çok önemlidir.

Gerekli Isı Enerjisi Miktarının Hesaplanması
Filament üretiminde kullanılan en yaygın polimer malzemeler olan PLA , ABS,
Nylon 6 , PC Polycarbonate gibi polimer çeşitlerinin özgül sıcaklıklarına ve yoğunluklarına göre gerekli ısı enerjisi miktarı;

Q=m.Cp.ΔT +m∆H (3.1)

Formül 3.1 ile hesaplanabilir. Burada Q, gerekli ısı miktarı (J/sn), m, kütlesel debi
(kg/sn), Cp, malzemenin özgül ısı değeri (J/Kg/K), ΔT malzemenin erime sıcaklığı ile oda
sıcaklığı arasındaki fark ve ∆H füzyon gizli ısısıdır. Bu amorfuz malzemeler için sıfırdır.
Formül 3.1 kullanılarak 1.75 mm çapında polimer elde etmek için değişken hızlarda
çıkış durumunda, bazı polimer malzemelere ait gerekli eritme ısıl enerji tablosu Tablo 2’de
aşağıdaki gibidir:

Malzeme	Çıkış Hızı (m/s)	Yoğunluk (kg/m3)	Hacimsel Debi (m3/s)	Kütlesel Debi (kg/s)	Cp (kg.C)	Gerekli Isı Enerjisi
PLA (Terime =180 – 230 oC)	0,05	1300	1,20264E-07	0,0001563	1800	54,8765059
	0,07	1300	1,6837E-07	0,0002188	1800	76,8271083
	0,09	1300	2,16475E-07	0,0002814	1800	98,7777107
	0,11	1300	2,64581E-07	0,0003439	1800	120,728313
	0,13	1300	3,12687E-07	0,0004064	1800	142,678915
	0,15	1300	3,60792E-07	0,0004690	1800	164,629518
	0,17	1300	4,08898E-07	0,0005315	1800	186,580120
	0,19	1300	4,57004E-07	0,0005941	1800	208,530722
	0,21	1300	5,05109E-07	0,0006566	1800	230,481325
	0,23	1300	5,53215E-07	0,0007191	1800	252,431927
	0,25	1300	6,0132E-07	0,0007817	1800	274,382529

ABS (Terime =230 – 250 oC)	0,05	1020	1,20264E-07	0,00012266 9	1400	36,92348207
	0,07	1020	1,6837E-07	0,00017173 7	1400	51,6928749
	0,09	1020	2,88634E-07	0,00029440 7	1400	88,61635697
	0,11	1020	4,08898E-07	0,00041707 6	1400	125,539839
	0,13	1020	5,29162E-07	0,00053974 5	1400	162,4633211
	0,15	1020	6,49426E-07	0,00066241 5	1400	199,3868032
	0,17	1020	7,6969E-07	0,00078508 4	1400	236,3102852
	0,19	1020	8,89954E-07	0,00090775 3	1400	273,2337673
	0,21	1020	1,01022E-06	0,00103042 3	1400	310,1572494
	0,23	1020	1,13048E-06	0,00115309 2	1400	347,0807315
	0,25	1020	1,25075E-06	0,00127576 2	1400	384,0042135

Vidalı Mile Etkiyen Kuvvetlerin Hesabı
Vidalı milin kovan içerisinde polimeri ilerletilip kalıptan erimiş halde çıkarabilmesi
için tahrik sisteminin gerekli güç ve torka sahip olması gerekmektedir. Bu sistemin optimal
gerekli şartları sağlayabilmesi gerekli hesapların polimerin katı ilerletilmesi ve eriyik halde
ilerletilmesi işlemlerinden doğacak itme ve döndürme kuvvetlerinin hesaplanması
gerekmektedir. Şekil 8‘de vidalı milin ölçü parametreleri görülmektedir. Her bir
parametrenin neyi ifade ettiği aşağıda verilmiştir.

L: Vidalı Mil Uzunluğu ( Besleme kısmından sonraki uzunluk)
W: Adım genişliği
D: Vidalı mil dış Çapı
H : Vidalı Mil diş yüksekliği
N: Vidalı mil döndürme devri
a: Helis açısı

Gerekli mekanik enerji:
E= (Dn+2Nn+1L)/hn (3.2)

Formül 3.2 ile hesaplanmaktadır. Burada n: güç kanunu endeksi ve h: kanal
derinliğidir.

Konunun detaylı anlatımını içeren tez yazımı aşağıdaki linkten indirebilirsiniz.