Tasarım ve Kalıp Hazırlama

Bir ürün geliĢtirme süreci olan tasarım kelimesi Latince kökenlidir ve dilimize Ġngiliz ve Fransız dillerinden geçerek “desing” kelimesi karĢılığı olarak kullanılmaktadır. Bir Ģeyi zihinde biçimlendirme kurma, tasarımlanan biçim, tasavvur yapma anlamındadır. Bilgisayar destekli tasarım ise araĢtırma bürolarında, yeni bir ürünün tasarımı için kullanılabilen biliĢim tekniklerinin tümü olarak tanımlanır. Endüstriyel tasarım; bilim ve teknolojiye dayanan, estetik rekabeti olan, üretilebilirliği olan, güvenilebilir, düĢük maliyetli, verimlilik sağlayan, çevreyi koruyan bir yapı ile katma değer oluĢturan güçte sürekliliği olan disiplinler bütünüdür. Tasarım, bir kuruluĢun insan kalitesini maddi ve teknolojik yeteneklerini belirler. Bir ürünün tasarımında tasarımın üretilebilirliği, maliyeti, ergonomik duyarlılığı, estetiği ve kalitesi, tasarımcı ve tasarım üretim kabiliyetleri kuruluĢun gücü ile orantılıdır (Bağ, 2010).

Üretilecek ürün modelinin estetik ve fonksiyonel özelliklerin birleĢtirilerek belirlenmesidir. Bu aĢamada deformasyon, mukavemet gibi parametrelerin dikkate alınması gerekmektedir. Çok ince, çok geniĢ, keskin kenar gibi özelliklerden kaçınılır (YeĢilkaya, 2019).

Bir tasarım kendi içinde bir yapıya ve bir planlamaya sahiptir. Nesneye dayalı mesleklerin temelinde tasarım kavramı bulunur. Tasarlama süreçleri, oluĢturulacak yapının organizasyonu ile ilgili her türlü faaliyeti içine almaktadır (Bağ, 2010).

Sanitaryware ürün tasarımında takip edilen süreçler (ġekil 5.2);

 Tasarım fikri,

 Bilgisayar destekli tasarım, mühendislik ve üretim,

 Prototip yapım süreci,

36

 Prototip döküm, sırlama ve piĢirme,

 ĠĢ kalıbı dökümü ve deneme üretimi,

 Seri üretimdir (Bağ, 2010).

ġekil 5.2 Sanitaryware ürün tasarım süreci (Bağ, 2010)

5.3.2.1. Bilgisayar destekli tasarım

Tasarım çalıĢmalarının en önemli öğesi tasarımcıdır. Bilgisayar destekli tasarım çalıĢmaları 1990 yılından itibaren ülkemiz seramik sanayinde kullanılmaya baĢlanmıĢtır. El ile çizimde ölçüler, çizim kâğıdının sınırları doğrultusunda sınırlanır ve böylece farklı ölçülerdeki öğeler ölçekleri değiĢtirilerek birbirleriyle uygun hale getirilirler. Bilgisayar destekli tasarımlarda bu sınırlamalarla karĢılaĢılmaz.

Computer Aided Design (Bilgisayar Destekli Tasarım) (CAD), Computer Aided Manufacturing (Bilgisayar Destekli Ġmalat) (CAM) ve Computer Aided Engineering

Tasarım Fikri Bilgisayar Destekli Tasarım Prototip Prototip Kalıbı Yapımı Prototip dökümü, sırlaması ve pişirilmesi - Kalite Kontrol - Müşteri Onayı - Çoğaltma Kalıbının Yapılması - İş Kalıbı Dökümü - Deneme Üretimi Üretim Ön Değerlendirme Seri Üretim ^Ürün

37

(Bilgisayar Destekli Mühendislik) (CAE) bütün dünyada tasarım sektöründe kullanılan anahtar teknolojilerdir. Bir ürünün tasarımının CAD yöntemleri (Resim 5.3) ile oluĢturulması ve aĢamaları bütün sektörlerde aynıdır. Bir otomobil ile bir seramik çaydanlık ya da klozet tasarımının oluĢturulmasında bir farklılık bulunmamaktadır. CAD tasarımın; yaratıcı, değiĢiklik yapıcı, analiz ve optimizasyonda yardımcı olarak kullanıldığı teknolojidir. Özellikle seramik tasarımı için kullanılan bir yazılım yoktur. Ancak bir CAD yazılımı seramik tasarımı için özelleĢtirilebilir. (Bağ, 2010).

Resim 5.3 Bilgisayar destekli tasarım (Bağ, 2010)

CAM, üretim operasyonlarının planlanması, yönetilmesi ve kontrolünü sağlayan yazılımlardır (Resim 5.4).

38

Tasarım optimizasyonu için de birçok yazılım araçları vardır. Tasarım optimizasyonu araçları CAE araçları olarak görülse de ayrı olarak sınıflandırılır. Tasarım optimizasyonu ve analizini entegre ederek tasarım Ģeklini otomatik olarak belirlemek için çalıĢmalar ilerleme kaydetmiĢtir.

CAE analizlerinin yapılmasının ardından imalat için gerekli veri üretim kodlarının (Nümerik Kontrol) (NC Kod) çıkarılmasıyla Computer Numerical Control (Bilgisayar Sayımlı Yönetim) (CNC) tezgâhlarında (Resim 5.5) model ve model kalıp imalatı gerçekleĢtirilir (Bağ, 2010).

Resim 5.5 CNC Tezgâhta model iĢleniĢi (Bağ, 2010)

5.3.2.2. Model yapım süreci

Sanitaryware seramik malzeme kimyasal, fiziksel ve mineralojik özelikleri nedeniyle piĢirme sırasında Ģekil deformasyonları geçirir. Su ile plastik hale gelen kil bileĢenleri kuruma küçülmesi, uçucu organik/inorganik bileĢenler nedeniyle kuru küçülme olarak adlandırılan boyut küçülmelerine uğrarlar bu iki küçülme oranı toplu küçülme olarak adlandırılır. Bu yüzden üretilecek sanitaryware seramik malzeme için önce 1/1 oranında tasarım yapılır daha sonra küçülme oranlarına göre ikinci bir tasarım hazırlanır (Bağ, 2010).

39

5.3.2.3. Prototip Model Ġmalatı ve Prototip Model Kalıp Ġmalatı

Bir toplantı yapılıp ürünün hangi sistemle Ģekillendirileceği, model kalıbın kalınlıklarının ne olması gerektiği, çamur döküm ağızları ve gerekli ölçümleri eldeki benzer kalıplara göre veya yeniden bir model kalıp düzenlenerek model kalıpçı tarafından üretilir. Ġki ile dört hafta arasında geçen bir süreçtir. Bu üretimin tüm rötuĢları yapılıp intibakları sağlandıktan sonra model kalıp tartılır ve kayda geçirilerek çamur giriĢ Poli Vinil Clorür‟leri (PVC) takılır (Bağ, 2010).

5.3.2.4. Prototip model kalıp kurutma

Kurutulması için 45 veya 55 °C‟de 4 gün veya 5 gün kadar kurutulur. Kurutmadan yaklaĢık 21 °C‟de olan veya daha soğuk 18 °C olan ortama model kalıp aniden çıkarılmamalıdır, Ģok etkisi nedeniyle çatlama görülür.

Böylece kurutulmuĢ model kalıp Ģekillendirmeye sisteme bağlanmak üzere gönderilir ve burada döküme hazırlanır. Nemli sünger ile kalıbın iç kısmı silinir talk pudra çekilerek yerlere talk pudra çekilir. Sulu çamur çekilecek yerlere de çamur çekilerek kalıp döküme hazırlanır (Bağ, 2010).

Yarı mamul elektrostatik, robot ve el ile sırlama yapılır ve gerekli tedbirler alınarak 1190–1250 °C‟de piĢeceği fırın vagonuna uygun konumda yerleĢtirilir ve fırın çıkıĢı piĢmiĢ ürün kalite denetime alınarak boyut bağlantı ve testleri yapılmak için teslim edilir. Bu süreci modelci ve model kalıpçı takip eder ve sürecin içinde bulunur.

Modelci fırından çıkan ürünün ölçümlerini alarak çökme, deformasyon ve toplu küçülme ölçülerinin standartlara ve estetik görünüĢe göre uygun olup olmadığını tespit eder.

Düzeltici ve iyileĢtirici faaliyetler baĢlatılarak ürünün standartlar, estetik ve müĢteri istekleri doğrultusunda oluĢturmak için çalıĢmalara baĢlar. Nihai sonuç 4 veya 5 ürün prototip çalıĢma sonucu uygunluğu saptanmıĢ olarak elde edilir.

40

Prototip süreçte yaklaĢık 20/25 ürün ile uygun sonuç elde edilir ve müĢteri onayı için bir Ġki ürün gönderilip onay alınır (Bağ, 2010).

5.3.2.5. Prototip döküm

Prototip model kalıp bir adettir. Bu orijinal model kalıp tamir ve temizliği bitirilip tekrar Ġntibakları kontrol edildikten sonra çoğaltma kalıbı - teksir kalıp almak için kalıp üretim bölümüne teslim edilir.

Model kalıbın sentetik sert malzemeler veya elastik silikonlar kullanılarak bir çoğaltma kalıbı teksir kalıbı alınır (Resim 5.6).

Resim 5.6 Teksir kalıbı (megep.meb.gov.tr, 1.6.2020)

Malzemenin kimyevi oluĢumunu tamamlaması için ¾ gün bekletilerek alçı iĢ kalıp (Resim 5.7) ayırımları ile süngerlenerek kapatılıp alçı döküme hazırlanır. Tabii ki müĢteri talebi doğrultusunda planlama kaç kalıp üretilmesi gerekliliğini kalıp üretim bölümüne bildirecektir (Bağ, 2010).

41

Bu kalıplar 45 ile 55 °C arasında kurutulup stoka alınır. ĠĢletme talep ettiği zaman elektrikli forkliftler yardımı ile dökümhaneye sevk edilir, tezgâh montajları yapılır (Bağ, 2010).

5.3.2.6. Ön Üretim Denemeleri ve Seri Üretime BaĢlama

Prototip üretimde olduğu gibi bir süreç takibi izler. Üretimin onayı ve kalite denetim onayı aldıktan sonra ve iĢletme üretimi standartları belirlendikten sonra seri üretim devam eder (Resim 5.8) (Bağ, 2010).

Resim 5.8 Çamur kalıbı

5.3.2.7. Prototip döküm kurutma

Yarı mamul kalıptan alındıktan sonra regale (bu bir poliüretan destek yardımı ile olur) alınır (Resim 5.9). Tezgâhta yarı mamulün rötuĢları yapılır delinecek ve kesilecek yerler standartlara göre yapılarak ortamda kurutmaya terk edilir.

42

1 gün sonra yarı mamul 80–90 °C sıcaklıktaki rejimli kurutmalara girdirilir ortalama hızlı kurutmalarda 12 saat ile yavaĢ kurutulması gerekli formlarda 18–20 saat kurutulup nemi %5‟e kadar düĢürülür. Bu önemli kurutma safhası ile ürün sanitarywarede tek piĢirimin temelini oluĢturur (Bağ, 2010).