KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ

Ahmet Tosun; Levent Fevzi Pekmezci; Ünal Çevik; Necmettin Kaya

TR EN

KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ

Abstract

Kauçuk ve plastik malzemelerden ürün üretiminde kalıplama önemli bir yer tutar. Kalıplardan beklenen performansların sağlanması için kalıp iç yüzeylerinin farklı yöntemler ile ince film şeklinde kaplanması kalıp performansını artırmada önemi rol oynar. Özellikle PVD ince film kaplama yöntemi bu alanda öne çıkmaktadır. Bu yöntemde farklı kaplama malzemeleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada kauçuk kalıplarının kaplanması için seçilen dört farklı kaplama türü, maliyet bilgisini de içeren beş farklı kritere göre değerlendirilmiştir. Test sonuçlarına göre, TiCrN (Titanyum Krom Nitrür) kaplama malzemesi en iyi yapışma durumu ve en düşük sürtünme katsayısı ile öne çıkarken aşınma açısından Krom Nitrür (CrN) kaplama malzemesi en iyi performansı göstermiş ve aynı zamanda maliyet olarak da en düşük olanıdır. Ancak bu kaplama malzemelerinden hangisinin seçileceği birçok kritere bağlıdır. Birçok seçenek arasından çok kritere göre ve önceliklere göre seçim yapılması durumunda TOPSIS algoritması öne çıkan yöntemlerden birisidir. Bu çalışmada en uygun kaplama türü, TOPSIS algoritmasında sıralanarak en uygun olanı seçilmiştir. Algoritmada kriterler oransal olarak önceliklendirilmiş ve dört farklı kaplama türü sıralanmıştır. Algoritma Python programlama dilinde kodlanmış ve seçim işlemi gerçekleştirilmiştir. Algoritma sonunda ilk sırada çıkan kaplama türü TiCrN’dür. Bu kaplama türü gelecekte kauçuk ürünlerin üretileceği kauçuk kalıplarında kullanılacaktır.

Keywords

SELECTION OF THE MOST SUITABLE COATING METHOD IN TERMS OF MOLDING PERFORMANCE IN RUBBER MOLDS WITH TOPSIS ALGORITHM

Abstract

Molding plays a significant role in the manufacturing of products made from rubber and plastic materials. To ensure the expected performance of molds, coating the inner surfaces of molds with a thin film using different methods plays an important role in improving mold performance. The PVD thin film coating method, in particular, stands out in this field. Different coating materials are used in this method. In this study, four different coating types selected for coating rubber molds were evaluated according to five different criteria, including cost information. According to the test results, the Titanium Chromium Nitride (TiCrN) coating material stood out with the best adhesion and the lowest friction coefficient, while the Chromium Nitride (CrN) coating material showed the best performance in terms of wear and was also the lowest in cost. However, the choice of which coating material to use depends on many criteria. When selecting from many options based on multiple criteria and priorities, the TOPSIS algorithm is one of the prominent methods. In this study, the most suitable coating type was selected by ranking it using the TOPSIS algorithm. In the algorithm, the criteria were prioritized proportionally, and the four different coating types were ranked. The algorithm was coded in the Python programming language, and the selection process was carried out. The coating type that came out on top in the algorithm is TiCrN. This coating type will be used in rubber molds for the production of rubber products in the future.

Keywords

References

Alam, M. N., Kumar, V., & Park, S.-S. (2022). Advances in rubber compounds using ZnO and MgO as co-cure activators. Polymers, 14, 5289. https://doi.org/10.3390/polym14235289
Aslay, F. (2021). TOPSIS çok kriterli karar verme yöntemi ile güneş enerjisi sistemlerinde panel seçimi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 28, 548–551. https://doi.org/10.31590/ejosat.1008727
Çetin, M. H., & Alvalı, G. T. (2020). Yük vagonu bojisi tasarımında çok kriterli karar verme teknikleri ile malzeme seçimi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 8(1), 91–104. https://doi.org/10.21923/jesd.512002
D’Avico, L., Beltrami, R., Lecis, N., & Trasatti, S. P. (2018). Corrosion behavior and surface properties of PVD coatings for mold technology applications. Coatings, 9(1), 7. https://doi.org/10.3390/coatings9010007
D’Avico, L., Beltrami, R., Pargoletti, E., Trasatti, S. P. M., & Cappelletti, G. (2020). Insight into the release agents/PVD coatings interaction for plastic mold technology. Coatings, 10(3), 281. https://doi.org/10.3390/coatings10030281
Ertuğrul, İ., & Özçil, A. (2014). Çok kriterli karar vermede TOPSIS ve VIKOR yöntemleriyle klima seçimi. Çankırı Karatekin Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 4(1), 267–282.
Habeeb, S. A., Alobad, Z. K., & Albozahid, M. A. (2019). Effect of zinc oxide loading levels on the cure characteristics, mechanical and aging properties of the EPDM rubber. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 10(1), 133–141. https://doi.org/10.34218/IJMET.10.1.2019.013
Heideman, G., Datta, R. N., Noordermeer, J. W. M., & van Baarle, B. (2005). Influence of zinc oxide during different stages of sulfur vulcanization: Elucidated by model compound studies. Journal of Applied Polymer Science, 95, 1388–1404. https://doi.org/10.1002/app.21364

Heideman, G., Noordermeer, J. W. M., Datta, R. N., & van Baarle, B. (2006). Various ways to reduce zinc oxide levels in S-SBR rubber compounds. Macromolecular Symposia, 245–246(1), 657–667. https://doi.org/10.1002/masy.200651393
Hornsby, P. R., Singh, I., Daley, J. R., & Firth, J. (2006). Characterization of mold fouling during elastomer injection molding. Journal of Applied Polymer Science, 102, 3186–3194. https://doi.org/10.1002/app.24450
İç, Y. T., & Yıldırım, S. (2013). Çok kriterli karar verme yöntemleriyle birlikte Taguchi yöntemini kullanarak bir ürünün tasarımının geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27(2), 447–458.
İlivan, M. (2012). Kaplamasız PVD Tekniği ile TiN ve CrN kaplanmış DIN 1.2550 soğuk iş takım çeliğinin aşınma davranışlarının deneysel incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Eğitimi Anabilim Dalı, Ankara 132s.
Jiang, X., & Kong, F. (2023). Understanding Mold Wear Mechanisms and Optimizing Performance through Nico Coating: An In-Depth Analysis. Metals, 13(12), 1933. https://doi.org/10.3390/met13121933.
Karakuş, E., & Koç, M. M. (2023). Temel ince film üretim tekniklerine bir bakış. Kırklareli University Journal of Engineering and Science, 9(1), 213–236. https://doi.org/10.34186/klujes.1286475
Künkçü, H., Aytekin, O., & Kuşan, H. (2023). Sarsma tablası test modelinin çok kriterli karar verme yöntemleri ile seçilmesi: Bir uygulama. ESOGÜ Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(2), 620–629. https://doi.org/10.31796/ogummf.1248370
Liu, C., Zhuang, M., Huang, Q., Mai, Y., Zhang, L., & Jie, X. (2021). Investigation of vulcanization fouling behavior of biomimetic liquid-infused slippery surfaces. Journal of Materials Science, 56, 16290–16306. https://doi.org/10.1007/s10853-021-06303-4
Novák, M., Škrobák, A., Hausnerová, B., Pata, V., Janovský, P., & Ptošková, B. (2022). A practical approach to cleaning molds from rubber residues. In 2022 26th International Conference on Circuits, Systems, Communications and Computers (CSCC) (pp. 316–321). https://doi.org/10.1109/CSCC55931.2022.00061
Novotny, J., Michna, S., Hren, I., Cais, J., Lysonkova, I., & Svorcik, V. (2021). PTFE based multilayer micro-coatings for aluminum AlMg3 forms used in tire production. Coatings, 11(2), 119. https://doi.org/10.3390/coatings11020119
Özakın, B., Gültekin, K., & Çelik, İ. (2023). Bor Karbür (B4C) katkılı epoksi esaslı nanokompozitlerin çok kriterli karar verme yöntemleriyle seçimi. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 13(1), 35–41. https://doi.org/10.7212/karaelmasfen.1149324
Özmen, M., & Antmen, Z. F. (2024). Çok kriterli karar verme yöntemleri ile yeni otobüs tasarımında koltuk modeli seçimi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 39(2), 375–384. https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1514363
Pysklo, L., Pawlowski, P., Parasiewicz, W., & Slusarski, L. (2007). Study on reduction of zinc oxide level in rubber compounds: Part I. KGK Rubberpoint, 60(10), 548–553.
Sasaki, T., Koga, N., Shirai, K., Kobayashi, Y., & Toyoshima, A. (2000). An experimental study on ejection forces of injection molding. Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology, 24(3), 270–273. https://doi.org/10.1016/S0141-6359(99)00039-2
Tillmann, W., Stangier, D., Lopes Dias, N. F., Gelinski, N., Stanko, M., Stommel, M., Krebs, E., & Biermann, D. (2019). Reduction of ejection forces in injection molding by applying mechanically post-treated CrN and CrAlN PVD films. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 3(4), 88. https://doi.org/10.3390/jmmp3040088
Tosun, N., Kurmi S.Z., & Tosun, G. (2020). Sol-Jel Yöntemiyle TiO2 ve HAP Kaplanan Ti6Al7Nb Alaşımının Mikroyapı ve Aşınma Davranışı, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 11(2), 653,662. https://doi.org/10.24012/dumf.650996
Yamanel, B. (2025). Farklı sürelerde kutu sementasyon uygulanan AISI 1020 çeliğinin sertlik ve aşınma özelliklerinin incelenmesi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(3), 639-652. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1545074
Yamanel, B., & Bican, O. (2025). Investigation of the Mechanical and Wear Behavior of 1.0411 Steel Subjected to Gas Carburizing and Nitriding Processes. International Journal of Engineering Research and Development, 17(2), 416-431. https://doi.org/10.29137/ijerad.1608652
Yamanel, B., Bican, O., & Bayça, S. U. (2023). Baybora-2 Borlama Tozu Kullanılarak Yüzey Sertleştirme İşlemine Tabi Tutulan AISI 1020 Çeliğinin İç Yapı ve Sertlik Davranışlarının İncelenmesi. International Journal of Engineering Research and Development, 15(1), 164-171. https://doi.org/10.29137/umagd.1174515
Yang, M., Li L., Zhu Z., & Ma H. (2024). Research progress on eco-friendly rubber release agents, Colloid and Polymer Science, 303(2):163-174. https://doi.org/10.1007/s00396-024-05339-7
Yıldırım, R., & Karadöl, İ. (2025). Çok kriterli karar verme metodu ile biyogaz üretimindeki en iyi enerji bitkisinin belirlenerek Türkiye ölçeğindeki enerji potansiyelinin hesaplanması. Politeknik Dergisi, 28(1), 35–43. https://doi.org/10.2339/politeknik.1370924
Yiğit, M. E., & Akpınar, M. E. (2021). Rüzgar türbin kulesi alternatiflerinin çok kriterli karar verme yöntemleri ile değerlendirilmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 23, 386–393. https://doi.org/10.31590/ejosat.874796
Zhang, X., Liu, Z., Wang, X., Xu, X., Wu, Y., & Wu, D. (2022). Comparative study of anti-sticking properties of coatings for tire molds. Coatings, 12(11), 1740. https://doi.org/10.3390/coatings12111740

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Plating Technology, Multiple Criteria Decision Making

Journal Section

Research Article

Authors

Ahmet Tosun
0009-0006-3912-8687
Türkiye

Levent Fevzi Pekmezci
0009-0002-8447-4336
Türkiye

Ünal Çevik
0009-0004-9469-330X
Türkiye

Necmettin Kaya ^*
0000-0002-8297-0777
Türkiye

Publication Date

September 3, 2026

Submission Date

June 25, 2025

Acceptance Date

August 6, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 29 Number: 3

IZ

https://izlik.org/JA65GT87DB

Cite

RIS / Bibtex

APA

Tosun, A., Pekmezci, L. F., Çevik, Ü., & Kaya, N. (2026). KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(3), 1278-1290. https://izlik.org/JA65GT87DB

AMA

1.Tosun A, Pekmezci LF, Çevik Ü, Kaya N. KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ. KSU J. Eng. Sci. 2026;29(3):1278-1290. https://izlik.org/JA65GT87DB

Chicago

Tosun, Ahmet, Levent Fevzi Pekmezci, Ünal Çevik, and Necmettin Kaya. 2026. “KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 (3): 1278-90. https://izlik.org/JA65GT87DB.

EndNote

Tosun A, Pekmezci LF, Çevik Ü, Kaya N (September 1, 2026) KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 3 1278–1290.

IEEE

[1]A. Tosun, L. F. Pekmezci, Ü. Çevik, and N. Kaya, “KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ”, KSU J. Eng. Sci., vol. 29, no. 3, pp. 1278–1290, Sept. 2026, [Online]. Available: https://izlik.org/JA65GT87DB

ISNAD

Tosun, Ahmet - Pekmezci, Levent Fevzi - Çevik, Ünal - Kaya, Necmettin. “KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29/3 (September 1, 2026): 1278-1290. https://izlik.org/JA65GT87DB.

JAMA

1.Tosun A, Pekmezci LF, Çevik Ü, Kaya N. KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ. KSU J. Eng. Sci. 2026;29:1278–1290.

MLA

Tosun, Ahmet, et al. “KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 3, Sept. 2026, pp. 1278-90, https://izlik.org/JA65GT87DB.

Vancouver

1.Ahmet Tosun, Levent Fevzi Pekmezci, Ünal Çevik, Necmettin Kaya. KAUÇUK KALIPLARINDA KALIPLAMA PERFORMANSI AÇISINDAN EN UYGUN KAPLAMA YÖNTEMİNİN TOPSIS ALGORİTMASI İLE SEÇİMİ. KSU J. Eng. Sci. [Internet]. 2026 Sep. 1;29(3):1278-90. Available from: https://izlik.org/JA65GT87DB