사출 금형 냉각 배플이란?

사출 성형에서 사출 금형 냉각 배플은 사출 성형 주기 동안 금형의 냉각 프로세스를 향상시키기 위해 설계된 구성 요소 또는 구조를 말합니다. 사출 성형은 용융된 플라스틱을 금형 캐비티에 주입하여 특정 모양을 형성하는 제조 공정입니다. 이 공정에서 플라스틱이 적절히 응고되고 고품질의 성형 부품을 얻으려면 효율적인 냉각이 매우 중요합니다.

사출 금형 냉각 배플은 일반적으로 사출된 플라스틱의 냉각을 조절하고 최적화하기 위해 금형 캐비티 내에 배치됩니다. 이러한 배플은 핀, 채널 또는 기타 구조물과 같은 다양한 형태를 취할 수 있으며, 금형을 통한 냉각수(일반적으로 물 또는 오일)의 흐름을 제어하기 위해 전략적으로 배치됩니다. 냉각 배플의 주요 목적은 용융된 플라스틱에서 열을 빠르게 추출하여 보다 빠르고 균일한 응고를 촉진하는 것입니다.

제조업체는 금형 냉각 배플을 사용하여 사이클 시간을 개선하고, 성형 부품의 치수 안정성을 높이고, 결함 위험을 줄이고, 궁극적으로 사출 성형 공정의 전반적인 효율성을 높일 수 있습니다. 냉각 배플의 설계 및 배치는 성형 부품의 형상, 사용되는 재료, 성형 공정의 특정 요구 사항 등의 요인에 따라 달라집니다.

사출 금형 냉각 배플의 중요성

금형 냉각 배플은 사출 성형 공정에서 중요한 역할을 하며, 그 중요성은 몇 가지 주요 측면에 있습니다:

1. 주기 시간 단축: 효율적인 냉각 배플은 성형된 부품을 더 빠르고 균일하게 냉각하는 데 도움이 됩니다. 냉각 공정을 최적화하면 사출 성형 공정의 전체 사이클 시간을 단축할 수 있습니다. 사이클 시간이 짧아지면 생산 속도가 증가하고 운영 효율성이 향상됩니다.
2. 차원 안정성: 적절한 냉각은 성형 부품의 치수 정확도와 안정성을 달성하는 데 필수적입니다. 냉각 배플은 냉각 속도를 제어하여 최종 제품의 뒤틀림이나 변형을 방지하는 데 도움이 됩니다. 일관되고 제어된 냉각은 성형 부품의 원하는 치수를 유지하는 데 도움이 됩니다.
3. 품질 개선: 균일한 냉각은 성형 부품의 내부 응력, 싱크 마크 및 기타 결함의 발생 가능성을 최소화합니다. 냉각 배플은 고르지 않은 냉각을 방지하여 표면 결함이 적고 구조적 무결성이 강화된 고품질 완제품을 만드는 데 기여합니다.
4. 재료 선택 및 처리 최적화: 재료마다 냉각 요구 사항이 다릅니다. 냉각 배플을 사용하면 사용되는 특정 재료에 따라 냉각 공정을 맞춤화할 수 있습니다. 이러한 유연성은 사출 성형 파라미터를 최적화하고 최종 제품에서 원하는 재료 특성을 달성하는 데 매우 중요합니다.
5. 에너지 효율성: 효율적인 냉각 배플은 냉각 공정을 정밀하게 제어할 수 있어 에너지 절감에 기여합니다. 금형을 보다 효과적으로 냉각하면 금형이 냉각 단계에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 장기적으로 에너지 효율성과 비용 절감으로 이어질 수 있습니다.
6. 연장된 도구 수명: 적절한 냉각은 금형에 가해지는 열 응력을 관리하는 데 도움이 됩니다. 냉각 배플은 과열을 방지하고 균일한 온도 분포를 보장함으로써 사출 금형의 수명과 내구성에 기여하여 유지보수 비용과 가동 중단 시간을 줄여줍니다.

요약하면, 사출 성형 냉각 배플은 사출 성형 공정을 최적화하고 성형 제품의 품질을 개선하며 사이클 시간을 단축하고 제조 산업의 전반적인 운영 효율성을 향상시키는 데 필수적입니다.

금형 냉각을 위해 어떤 역할을 하나요? 버블 러 및 배플

워터 쿨러 버블 러 및 배플은 냉각 라인 냉각수 흐름을 일반적으로 냉각이 부족한 영역으로 전환합니다. 냉각 채널 는 일반적으로 몰드 캐비티 및 코어. 그러나 금형은 일반 냉각 채널을 수용하기에는 너무 멀리 떨어져 있는 영역으로 구성될 수 있습니다. 이러한 영역을 나머지 부품과 균일하게 냉각하는 다른 방법으로는 아래와 같이 배플, 버블 러 또는 써멀 핀을 사용하는 것이 있습니다.

배플

몰드 배플은 실제로 주형에 수직으로 뚫린 냉각 채널입니다. 냉각 라인하나의 냉각 통로를 두 개의 반원형 채널로 분리하는 블레이드가 있습니다. 냉각수는 메인에서 블레이드의 한쪽으로 흐릅니다. 냉각 라인를 클릭하고 팁을 돌려 배플 반대편으로 돌아간 다음 다시 메인 냉각 라인으로 흐릅니다.

이 방법은 냉각수에 최대 단면을 제공하지만 디바이더를 중앙에 정확히 장착하기는 어렵습니다. 냉각 효과와 그에 따른 코어 한쪽의 온도 분포가 다른 쪽의 온도 분포와 다를 수 있습니다. 배플을 형성하는 금속 시트를 비틀면 제조에 관한 한 경제적 인 솔루션의 이러한 단점을 제거 할 수 있습니다. 예를 들어 아래 그림 2에서 볼 수 있는 나선 배플은 나선 형태로 냉각수를 팁으로 전달하고 다시 나선 형태로 되돌려줍니다. 직경 12~50mm에 유용하며 매우 균일한 온도 분포가 가능합니다. 배플의 또 다른 논리적인 발전은 아래 그림 2와 같이 단일 또는 이중 비행 나선형 코어입니다.

버블러

금형 냉각 버블러는 블레이드가 작은 튜브로 교체된다는 점을 제외하면 배플과 유사합니다. 냉각수는 분수처럼 튜브의 바닥으로 흐르고 상단에서 "거품"이 생깁니다. 그런 다음 냉각수는 튜브 바깥쪽을 따라 아래로 흘러서 냉각 채널.

가느다란 코어를 가장 효과적으로 냉각하는 방법은 버블 러를 사용하는 것입니다. 두 단면의 흐름 저항이 동일하도록 두 직경의 직경을 조정해야 합니다. 이를 위한 조건은 다음과 같습니다:

내경/외경 = 0.707

금형 냉각 버블러는 시중에서 판매되고 있으며 일반적으로 아래 그림 3과 같이 코어에 나사로 고정됩니다. 최대 직경 4mm까지는 배출구의 단면을 넓히기 위해 튜브의 끝을 비스듬히 해야 하며, 이 기술은 그림 3에 설명되어 있습니다. 버블 러는 다음 용도로 사용할 수 있습니다. 금형 코어 냉각하지만 드릴링 또는 밀링 채널을 장착할 수 없는 평평한 금형 섹션을 냉각하기 위한 용도로도 사용됩니다.

그림 3. (왼쪽) 코어에 나사로 고정된 버블러. (오른쪽) 배출구를 확대하기 위해 경사진 버블러

참고: 금형 냉각 배플과 버블 러는 모두 흐름 영역이 좁기 때문에 흐름 저항이 증가합니다. 따라서 이러한 장치의 크기를 설계할 때 주의를 기울여야 합니다. 배플과 버블러 모두의 흐름 및 열 전달 거동은 C-MOLD Cooling 해석을 통해 쉽게 모델링하고 분석할 수 있습니다.

감열 핀

열 핀은 사출 금형의 대안입니다. 배플 및 버블 러. 유체로 채워진 밀폐된 실린더입니다. 유체는 그림 4와 같이 공구강에서 열을 끌어당기면서 기화되고 냉각수로 열을 방출하면서 응축됩니다. 열 핀의 열 전달 효율은 구리 튜브의 거의 10배에 달합니다. 열 전도를 원활하게 하려면 써멀 핀과 금형 사이에 에어 갭이 생기지 않도록 하거나 전도성이 높은 실란트로 채우세요.

슬림한 코어 냉각

직경이나 폭이 매우 작은 경우(3mm 미만) 공랭식 냉각만 가능합니다. 금형을 여는 동안 외부에서 코어에 공기를 불어넣거나 내부에서 중앙 구멍을 통해 공기가 흐르지만, 물론 이 방법으로는 정확한 금형 온도를 유지할 수 없습니다.

구리 또는 베릴륨-구리 소재와 같이 열전도율이 높은 소재의 인서트를 사용하면 얇은 코어(5mm 미만의 코어)를 더 효과적으로 냉각할 수 있습니다. 이 기술은 아래 그림 6에 설명되어 있습니다. 이러한 인서트는 코어에 압입되고 가능한 한 큰 단면을 가진 베이스와 함께 냉각 채널로 확장됩니다.

대형 코어 냉각

코어 직경이 큰 경우(40mm 이상) 절삭유의 확실한 이송이 보장되어야 합니다. 이는 그림 7과 같이 절삭유가 중앙 보어를 통해 코어의 끝에 도달한 후 나선형을 통해 원주까지, 그리고 코어와 인서트 사이를 나선형으로 배출구까지 유도하는 인서트를 사용하여 수행할 수 있습니다. 이 설계는 코어를 상당히 약화시킵니다.

냉각 실린더 코어

실린더 코어 및 기타 원형 부품의 냉각은 아래 그림과 같이 이중 나선으로 수행해야 합니다. 냉각수는 한 나선의 코어 팁으로 흐르고 다른 나선으로 되돌아갑니다. 설계상의 이유로 이 경우 코어의 벽 두께는 최소 3mm 이상이어야 합니다.