Opciones de enfriamiento: deflectores y burbujeadores

Qué es el deflector de refrigeración del molde de inyección

El deflector de enfriamiento del molde de inyección se refiere a un componente o estructura diseñada para mejorar el proceso de enfriamiento del molde durante el ciclo de moldeo por inyección. El moldeo por inyección es un proceso de fabricación en el que se inyecta plástico fundido en la cavidad de un molde para darle una forma específica. Una refrigeración eficaz es crucial en este proceso para garantizar la solidificación adecuada del plástico y conseguir piezas moldeadas de alta calidad.

Los deflectores de refrigeración de los moldes de inyección suelen colocarse dentro de la cavidad del molde para regular y optimizar la refrigeración del plástico inyectado. Estos deflectores pueden adoptar diversas formas, como aletas, canales u otras estructuras, y se colocan estratégicamente para controlar el flujo de refrigerante (normalmente agua o aceite) a través del molde. El objetivo principal de los deflectores de refrigeración es extraer rápidamente el calor del plástico fundido, facilitando una solidificación más rápida y uniforme.

Mediante el uso de deflectores de refrigeración de moldes, los fabricantes pueden mejorar los tiempos de ciclo, aumentar la estabilidad dimensional de las piezas moldeadas, reducir el riesgo de defectos y, en última instancia, aumentar la eficacia general del proceso de moldeo por inyección. El diseño y la colocación de los deflectores de refrigeración dependen de factores como la geometría de la pieza moldeada, el material utilizado y los requisitos específicos del proceso de moldeo.

Importancia del deflector de refrigeración del molde de inyección

Los deflectores de refrigeración de moldes desempeñan un papel crucial en el proceso de moldeo por inyección, y su importancia radica en varios aspectos clave:

1. Reducción del tiempo de ciclo: Unos deflectores de refrigeración eficaces contribuyen a un enfriamiento más rápido y uniforme de la pieza moldeada. Al optimizar el proceso de refrigeración, puede reducirse la duración total del ciclo del proceso de moldeo por inyección. Los tiempos de ciclo más cortos contribuyen a aumentar las tasas de producción y mejorar la eficiencia operativa.
2. Estabilidad dimensional: Una refrigeración adecuada es esencial para conseguir precisión dimensional y estabilidad en las piezas moldeadas. Los deflectores de refrigeración ayudan a controlar la velocidad de enfriamiento, evitando que el producto final se deforme. Una refrigeración constante y controlada ayuda a mantener las dimensiones deseadas de los componentes moldeados.
3. Mejora de la calidad: Un enfriamiento uniforme minimiza la probabilidad de tensiones internas, marcas de hundimiento y otros defectos en las piezas moldeadas. Al evitar el enfriamiento desigual, los deflectores de enfriamiento contribuyen a obtener productos acabados de mayor calidad, con menos imperfecciones superficiales y una mayor integridad estructural.
4. Selección de materiales y optimización del procesamiento: Los distintos materiales tienen necesidades de refrigeración diferentes. Los deflectores de refrigeración permiten personalizar el proceso de refrigeración en función del material específico que se utilice. Esta flexibilidad es crucial para optimizar los parámetros de moldeo por inyección y conseguir las propiedades de material deseadas en el producto final.
5. Eficiencia energética: Los deflectores de refrigeración eficientes contribuyen al ahorro de energía al permitir un control preciso del proceso de refrigeración. Al enfriar el molde de forma más eficaz, es posible reducir la cantidad de tiempo que el molde pasa en la fase de enfriamiento, lo que se traduce en eficiencia energética y ahorro de costes a largo plazo.
6. Mayor vida útil de la herramienta: Una refrigeración adecuada ayuda a gestionar las tensiones térmicas ejercidas sobre el molde. Al evitar el sobrecalentamiento y garantizar una distribución uniforme de la temperatura, los deflectores de refrigeración contribuyen a la longevidad y durabilidad del molde de inyección, reduciendo los costes de mantenimiento y los tiempos de inactividad.

En resumen, los deflectores de refrigeración de moldes de inyección son esenciales para optimizar el proceso de moldeo por inyección, mejorar la calidad de los productos moldeados, reducir los tiempos de ciclo y mejorar la eficiencia operativa general en la industria manufacturera.

¿Qué hacen para refrigerar el moho? Burbujeadores y deflectores

Burbujeador de enfriador de agua y el deflector son secciones de líneas de refrigeración que desvían el flujo de refrigerante hacia zonas que normalmente carecerían de refrigeración. Canales de refrigeración normalmente se perforan a través del cavidad y núcleo del molde. El molde, sin embargo, puede constar de zonas demasiado alejadas para alojar canales de refrigeración regulares. Los métodos alternativos para enfriar estas áreas uniformemente con el resto de la pieza implicaban el uso de Baffles, Bubblers o Thermal pins, como se muestra a continuación.

Baffles

Un deflector de molde es, en realidad, un canal de refrigeración taladrado perpendicularmente a un canal principal. línea de enfriamiento, con un álabe que separa un conducto de refrigeración en dos canales semicirculares. El refrigerante fluye por un lado del álabe desde el conducto principal. línea de enfriamiento, gira alrededor de la punta hasta el otro lado del deflector, y luego fluye de nuevo a la línea de refrigeración principal.

Este método proporciona secciones transversales máximas para el refrigerante, pero es difícil montar el divisor exactamente en el centro. El efecto de refrigeración y, con él, la distribución de la temperatura en un lado del núcleo puede diferir de la del otro lado. Esta desventaja de una solución por lo demás económica, en lo que se refiere a la fabricación, puede eliminarse si se retuerce la chapa metálica que forma el deflector. Por ejemplo, el deflector helicoidal, como se muestra en la figura 2, transporta el refrigerante hacia la punta y de vuelta en forma de hélice. Es útil para diámetros de 12 a 50 mm y permite una distribución muy homogénea de la temperatura. Otro desarrollo lógico de los deflectores son los núcleos en espiral de uno o dos vuelos, como se muestra en la figura 2 a continuación.

Bubblers

Un burbujeador de refrigeración de moldes es similar a un deflector, salvo que la cuchilla se sustituye por un pequeño tubo. El refrigerante fluye hacia la parte inferior del tubo y "burbujea" por la parte superior, como lo hace una fuente. A continuación, el refrigerante fluye hacia abajo alrededor del exterior del tubo para continuar su flujo a través del canal de enfriamiento.

La refrigeración más eficaz de los núcleos delgados se consigue con burbujeadores. El diámetro de ambos debe ajustarse de forma que la resistencia al flujo en ambas secciones transversales sea igual. La condición para ello es:

Diámetro interior / diámetro exterior = 0,707

Los Bubblers de refrigeración de moldes están disponibles en el comercio y suelen enroscarse en el núcleo, como se muestra en la figura 3. Hasta un diámetro de 4 mm, el tubo debe biselarse en el extremo para ampliar la sección transversal de la salida; esta técnica se ilustra en la figura 3. Los borboteadores pueden utilizarse no sólo para refrigeración del núcleo del moldepero también sirven para refrigerar secciones de molde planas, que no pueden equiparse con canales taladrados o fresados.

Figura 3. (Izquierda) Burbujeadores atornillados al núcleo. (Derecha) Burbujeador biselado para agrandar la salida.

NOTA: Dado que tanto los deflectores de refrigeración de moldes como los burbujeadores tienen áreas de flujo estrechas, la resistencia al flujo aumenta. Por lo tanto, hay que tener cuidado al diseñar el tamaño de estos dispositivos. El comportamiento del flujo y la transferencia de calor tanto de los deflectores como de los burbujeadores puede modelarse y analizarse fácilmente mediante el análisis C-MOLD Cooling.

Clavijas térmicas

Un perno térmico es una alternativa al molde de inyección deflectores y burbujeadores. Se trata de un cilindro sellado lleno de fluido. El fluido se vaporiza al extraer calor del acero para herramientas y se condensa al liberar el calor al refrigerante, como se muestra en la figura 4. La eficacia de transferencia de calor de una espiga térmica es casi diez veces mayor que la de un tubo de cobre. Para una buena conducción del calor, evite que haya un espacio de aire entre el pasador térmico y el molde, o rellénelo con un sellante altamente conductor.

Refrigeración de núcleos delgados

Si el diámetro o la anchura son muy pequeños (menos de 3 mm), sólo es viable la refrigeración por aire. El aire se sopla en los núcleos desde el exterior durante la apertura del molde o fluye a través de un orificio central desde el interior, este procedimiento, por supuesto, no permite mantener una temperatura exacta del molde.

Una mejor refrigeración de los núcleos delgados (los que miden menos de 5 mm) se consigue utilizando insertos fabricados con materiales de alta conductividad térmica, como el cobre o los materiales de berilio-cobre. La figura 6 ilustra esta técnica. Estos insertos se colocan a presión en el núcleo y se extienden con su base, que tiene una sección transversal tan grande como sea factible, en un canal de refrigeración.

Refrigeración de núcleos grandes

En el caso de núcleos de gran diámetro (40 mm o más), debe garantizarse un transporte positivo del refrigerante. Esto puede hacerse con insertos en los que el refrigerante llega a la punta del núcleo a través de un orificio central y es conducido a través de una espiral hasta su circunferencia, y entre el núcleo y el inserto helicoidalmente hasta la salida, como se muestra en la figura 7. Este diseño debilita considerablemente el núcleo.

Núcleos de cilindros de refrigeración

La refrigeración de núcleos de cilindros y otras piezas redondas debe realizarse con una doble hélice, como se muestra a continuación. El refrigerante fluye hacia la punta del núcleo en una hélice y regresa en otra hélice. Por razones de diseño, el grosor de la pared del núcleo debe ser de al menos 3 mm en este caso.