금형 냉각 채널

금형 냉각 채널(수로)은 금형에서 중요한 시스템 중 하나입니다. 플라스틱 몰드수냉 라인은 성형 공정에서 왜곡, 공차, 사이클 시간, 싱크 마크 등을 개선 할 수있는 역할을하며 냉각 채널이 좋지 않으면 고품질의 성형 부품을 얻을 수 없습니다.

부품을 냉각하는 방식은 부품 품질과 치수 정확도에 큰 영향을 미칩니다. 이상적인 부품은 균일한 온도의 금형에서 균일한 두께로 냉각되는 것입니다. 이렇게 하면 부품이 모든 방향에서 동일한 비율로 수축합니다. 이상적인 조건에서 멀어지면 부품에 가변 수축을 유도합니다.

먼저 얼어붙은 영역은 나중에 수축하는 영역에 의해 당겨집니다. 이로 인해 부품에 응력과 뒤틀림이 발생하게 됩니다. 냉각 플롯은 이러한 현상이 발생하는 영역을 보여줍니다. 냉각 품질 플롯은 부품의 문제 영역을 강조 표시합니다. 표면 온도 편차 및 동결 시간 편차 플롯은 차동 냉각의 크기와 영역을 보여줍니다.

플롯은 부품의 형상(표면 온도 차이)과 두께(동결 시간 차이)에 따라 열이 머무는 경향이 있는 위치를 보여줍니다. Adviser 결과는 ISO 열 측정값이라는 점에 유의하세요. 이는 금형 벽이 일정한 온도로 유지된다는 것을 의미합니다. 이는 수도관 근처가 가장 차갑고 그 사이가 더 따뜻한 실제 조건과는 다릅니다.

표면 온도 편차 결과

표면 온도 편차 결과는 부품의 지오메트리가 국부적인 열 집중을 유발하는 영역을 강조 표시합니다. 부품에서 표면 온도 편차가 높은 영역은 일반적으로 깊은 코어가 있는 내부 영역입니다. 이는 열을 제거하기에 충분한 열 질량이 없기 때문입니다. 따라서 이러한 영역은 냉각하기 어려운 자연적인 '핫스팟'입니다. 이러한 영역의 냉각을 개선하기 위해 버블러와 히트 핀을 사용하는 경우가 많습니다.

아래 표시된 부품의 내부를 형성하는 코어 핀이 외부보다 더 뜨겁다는 점에 유의하세요. 이는 외부 표면과 동일한 열 부하를 가지지만 열 질량이 적기 때문입니다. 또한 핀의 중앙이 더 뜨겁다는 점에 유의하세요. 이는 싱크가 핀의 양쪽 끝에 있어 가장 뜨거운 부분이 중앙으로 향하기 때문입니다.

동결 시간 분산 결과

동결 시간 분산 결과는 모델의 각 요소가 완전히 동결되는 데 필요한 시간을 표시합니다. 동결 시간 편차 결과는 벽 두께를 줄이는 등 재설계가 필요할 수 있는 부품의 위치 또는 추가 냉각 용량이 필요한 금형의 위치를 나타냅니다.

가장 빨리 그리고 가장 먼저 냉각되는 부분은 부품의 얇은 테두리(-2.95)입니다. 두 번째 영역은 튜브의 얇은 부분(0.63)입니다. 세 번째는 튜브의 두꺼운 부분(4.22)입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 플랜지를 두껍게 만들고 두꺼운 부분에 플랫을 추가하여 해당 영역을 얇게 만들었습니다. 이러한 변화는 이 좁은 공차 부분에서 뒤틀림과 차동 수축을 최소화하는 데 중요했습니다.

냉각 채널 품질이 좋지 않으면 어떤 문제가 발생할 수 있나요?

• 냉각 편차가 큰 영역에서 과도한 뒤틀림 및/또는 가라 앉음.
•  짧은 샷 또는 열악한 용접 라인 추운 지역에서 형성됩니다.
• 성형된 응력이 증가했습니다.

금형 냉각 채널의 유형

냉각 채널 구성은 직렬 또는 병렬로 구성할 수 있습니다. 두 가지 구성 모두 아래 그림 1에 설명되어 있습니다.

그림 1. 냉각 채널 구성

병렬 냉각 채널

병렬 금형 냉각 채널은 공급 매니폴드에서 수집 매니폴드까지 일직선으로 뚫려 있습니다. 병렬 설계의 흐름 특성으로 인해 다양한 냉각 채널의 유속은 각 채널의 흐름 저항에 따라 다를 수 있습니다. 개별 냉각 채널. 이러한 다양한 유속으로 인해 냉각 채널의 열 전달 효율이 서로 달라집니다. 결과적으로 병렬 냉각 채널 구성에서는 금형 냉각이 균일하지 않을 수 있습니다.

일반적으로 금형의 캐비티와 코어 측면에는 각각 자체적인 병렬 냉각 채널 시스템이 있습니다. 시스템당 냉각 채널의 수는 금형의 크기와 복잡성에 따라 달라집니다.

직렬 냉각 채널

냉각수 입구에서 출구까지 단일 루프로 연결된 냉각 채널을 직렬 냉각 채널이라고 합니다. 이러한 유형의 냉각 채널 구성이 가장 일반적으로 권장되고 사용됩니다. 설계상 냉각 채널의 크기가 균일하면 냉각수는 전체 길이에 걸쳐 난류 유속을 유지할 수 있습니다(바람직하게는). 난류를 통해 열을 더 효과적으로 전달할 수 있습니다. 냉각수 흐름의 열 전달에서 이에 대해 자세히 설명합니다. 그러나 냉각수가 전체 냉각 채널 경로를 따라 모든 열을 모으기 때문에 냉각수의 온도 상승을 최소화하도록 주의해야 합니다. 일반적으로 입구와 출구의 냉각수 온도 차이는 범용 금형의 경우 5ºC 이내, 특수 금형의 경우 3ºC 이내여야 합니다. 정밀 금형. For 대형 플라스틱 몰드하나 이상의 직렬 냉각 채널 냉각 채널 구성의 냉각수 온도를 균일하게 유지하여 균일성을 보장하는 데 필요합니다. 금형 냉각.

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플라스틱 성형 부품 품질 향상을 위한 금형 냉각 채널

사출 성형의 기본 규칙은 뜨거운 재료가 금형에 들어가면 다음과 같은 방법으로 빠르게 냉각된다는 것입니다. 냉각 채널 의 패턴을 유지할 수 있을 정도로 굳어지는 열로 틀에 넣습니다. 열을 가하면 플라스틱 몰드 툴링 는 일반적인 몰딩 주기의 일부를 관리하기 때문에 중요합니다.

뜨거운 사출 성형 도구에서는 용융물이 더 자유롭게 흐르지만, 굳은 성형물이 배출되기 전에 더 나은 냉각 기간이 필요합니다. 또는 차가운 도구에서는 용융물이 빠르게 굳지만 캐비티의 끝부분까지 정확히 도달하지 못할 수도 있습니다. 따라서 완벽한 성형 사이클을 얻으려면 두 가지 상반된 조건의 절충안을 수용해야 합니다.

금형의 작동 온도는 성형할 재료의 모델 및 등급, 인상 내 흐름 길이, 금형의 벽 부분, 이송 방법의 기간 등 여러 가지 측면에 따라 달라집니다.

용접선, 흐름 지점 및 기타 결함을 최소화하여 몰딩의 표면 마감을 개선하는 경향이 있으므로 단순히 인상을 채우는 데 필요한 온도보다 다소 높은 온도를 사용하는 것이 도움이 되는 경우가 많습니다.

금형과 플라스틱 재료 사이에 필요한 온도 차이를 유지하기 위해 물(또는 기타 유체)이 다음을 통해 분배됩니다. 냉각 구멍 또는 채널 플라스틱 몰드 안에 구멍이 있습니다. 이러한 구멍 또는 수로를 유로 또는 수로라고 하며, 유로의 전체 시스템을 회로라고 합니다.

인상 충진 단계에서 가장 뜨거운 재료는 입구, 즉 게이트 근처에 있어야 하며, 가장 차가운 재료는 입구에서 가장 먼 지점에 있을 수 있습니다. 그러나 절삭유는 플라스틱 금형을 통과하면서 열이 올라갑니다.

결과적으로 성형 표면 위의 균일한 냉각 속도를 얻으려면 유입되는 냉각수를 "뜨거운" 성형 표면 옆에 배치하고 "냉각" 성형 표면 옆에 "가열된" 냉각수를 포함하는 채널을 선택해야 합니까?

그럼에도 불구하고 다음 몇 가지 논쟁에서 알 수 있듯이 이상적인 기술을 사용하는 것이 항상 실행 가능한 것은 아니며, 설계자는 냉각수 회로를 배치할 때 피할 수 없이 비싼 금형을 피하려면 상당한 양의 건전한 판단을 사용해야 합니다.

물(또는 기타 유체)의 흐름을 위한 품목은 상업적 의미에서 사용할 수 있습니다. 이러한 장치는 기본적으로 관리 가능한 호스를 통해 금형에 연결되며, 이 장치를 통해 금형의 온도를 근접한 범위로 유지할 수 있습니다. 금형이 냉수 공급 장치에 상호 연결되는 옵션 전략에서는 정밀한 열 조작이 불가능합니다.

이는 기본적으로 금형 설계자의 의무입니다. 수냉식 냉각 라인 금형 내 디자인. 일반적으로 가장 간단한 방법은 금형을 통해 세로로 구멍을 뚫는 방법입니다. 하지만 이 방법은 특정 금형에 가장 적합한 방법은 아닙니다.

냉각수의 흐름을 위해 드릴링을 사용하는 경우에도, 구멍에 너무 가깝게(15mm 이상) 배치하면 인상 전체에 온도 버전이 표시되어 성형에 문제가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.

디자인 물 회로 는 유사한 몰드 플레이트의 다른 구멍에 너무 가깝게 유로를 뚫어서는 안 된다는 점에서 발에서 종종 복잡해집니다. 몰드 플레이트에는 이젝터 핀, 가이드 기둥, 가이드 부시, 스프 루 부시, 인서트 등을 수용하기 위해 상당한 양의 구멍이나 홈이 있다는 점을 상기해야 합니다.

다른 구멍 옆에 있는 냉각수 유로의 위치가 얼마나 안전한지는 필요한 냉각수 유로 드릴링의 깊이에 따라 크게 달라집니다. 깊은 냉각수 유로를 드릴링하는 동안 보어가 규정된 경로를 벗어나는 경향이 있습니다. 자주 사용되는 규칙은 약 149mm 깊이의 드릴링의 경우 냉각 유로가 다른 구멍에 3mm보다 가까워서는 안 된다는 것입니다. 더 큰 물 흐름 경로의 경우 이 허용치는 6mm로 증가합니다.

물 회로만으로 최대한의 상황을 만들려면 청사진에서 냉각 회로를 가능한 한 빨리 배치하는 것이 좋습니다. 그런 다음 이젝터 핀, 가이드 부시 등 다른 금형 항목을 적절히 배치할 수 있습니다.

금형 냉각 채널 제조 팁

이 제조 팁은 O 링이있는 둥근 인서트가있는 플라스틱 사출 금형 용입니다. 냉각 채널 외부에 있습니다.

오링이 있는 인서트를 인서트의 구멍에 넣을 때 냉각 구멍의 가장자리가 너무 날카로워 가장자리가 오링의 일부를 잘라내어 오링을 손상시키는 경우가 있는데,이 문제를 방지하기 위해 인서트 플레이트의 냉각 구멍 가장자리에 작은 모따기를 추가해야 오링이 냉각 구멍에 오면 가장자리 부분이 매끄러 워지기 때문에 오링이 손상되지 않습니다.

빨간색 사이클 영역 아래 가장자리가 너무 날카로워 오링이 손상될 수 있으므로 오링의 포켓에 모따기를 추가하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.

아래 영역은 냉각 구멍의 열린 영역에 매우 날카로운 모서리가 있는 또 다른 유형의 케이스로, 해당 영역을 만지면 공구 제작자의 손을 베일 수 있으므로 이 문제를 방지하려면 반경을 추가하고 이 영역을 둥글게 만들어야 합니다.

냉각 모따기

이 문제에 대한 반경을 만드는 단계입니다,

1. 핸드 그라인더 기계를 찾아 날카롭지 않고 둥근 그라인딩 핀을 선택하세요.

핸드 그라인딩 머신

2. 도면에서 얼마나 큰 필렛을 만들 수 있는지 확인하고, 필렛이 너무 크면 물이 오링 아래로 나올 수 있으므로 이 경우 오링에서 냉각 구멍까지 1.5mm가 있으므로 냉각 구멍 주변으로 반경 1mm의 필렛을 만들 수 있습니다.

3. 냉각 구멍 주변의 필렛을 손으로 갈아서 냉각 구멍 주변의 표면이 손상되지 않도록주의하십시오. 아래 그림은 좋은 냉각 모따기가 있어야합니다.

좋은 냉각 채널