Kanały chłodzące formy

Kanały chłodzące formy (kanały wodne) to jeden z najważniejszych systemów w forma plastikowaPrzewody chłodzenia wodnego odgrywają rolę w procesie formowania, mogąc poprawić odkształcenia, tolerancję, czas cyklu, ślady zapadnięć itp.; słabe kanały chłodzące nigdy nie pozwolą na uzyskanie wysokiej jakości formowanych części.

Sposób chłodzenia części ma dramatyczny wpływ na jakość części i dokładność wymiarową. Idealna część ma równomierną grubość i jest chłodzona w formie o równomiernej temperaturze. Zapewnia to, że część kurczy się w tym samym tempie we wszystkich kierunkach. W miarę oddalania się od idealnych warunków wywołujemy zmienne kurczenie się części.

Obszary, które zamarzają jako pierwsze, zostaną pociągnięte przez obszary, które kurczą się jako ostatnie. Powoduje to naprężenie formowane i odkształcenie części. Wykresy chłodzenia pokazują obszary, w których to nastąpi. Wykres jakości chłodzenia podkreśla obszary problemowe w części. Wykresy wariancji temperatury powierzchni i wariancji czasu zamarzania pokazują wielkość i obszary różnicowego chłodzenia.

Wykresy pokazują, gdzie ciepło ma tendencję do zatrzymywania się w części ze względu na jej geometrię (odchylenie temperatury powierzchni) i grubość (odchylenie czasu zamrażania). Należy pamiętać, że wyniki Adviser są termiczne ISO. Oznacza to, że ścianki formy są utrzymywane w stałej temperaturze. Różni się to od rzeczywistych warunków, w których narzędzie jest najzimniejsze w pobliżu linii wodnych i cieplejsze między nimi.

Wyniki wariancji temperatury powierzchni

Wynik wariancji temperatury powierzchni wyróżnia obszary, w których geometria części spowoduje lokalne koncentracje ciepła. Obszary o wysokiej wariancji temperatury powierzchni w części to zazwyczaj obszary wewnętrzne z głębokimi rdzeniami. Wynika to z faktu, że nie ma wystarczającej masy termicznej, aby usunąć ciepło. Dlatego obszary te są naturalnymi „gorącymi punktami”, które trudno schłodzić. Bubblery i kołki cieplne są często używane do poprawy chłodzenia w tych obszarach.

Należy zauważyć, że rdzeń sworznia, który tworzy wnętrze części pokazanej poniżej, jest cieplejszy niż strona zewnętrzna. Dzieje się tak, ponieważ ma takie samo obciążenie cieplne jak powierzchnia zewnętrzna, ale mniejszą masę cieplną. Należy również zauważyć, że jest cieplej w środku sworznia. Dzieje się tak, ponieważ zlew znajduje się na każdym końcu sworznia, co wymusza przesunięcie najgorętszego obszaru do środka.

Wyniki wariancji czasu zamrażania

Wynik wariancji czasu zamrażania wyświetla czas potrzebny do całkowitego zamrożenia każdego elementu modelu. Wyniki wariancji czasu zamrażania wskazują miejsca na części, które mogą wymagać przeprojektowania, takie jak zmniejszenie grubości ścianki lub miejsca w formie, które będą wymagały dodatkowej pojemności chłodzenia.

Najszybciej i jako pierwsza stygnie cienka krawędź części (-2,95). Drugim obszarem jest cienka część rury (0,63). Trzecim jest gruba część rury (4,22). Aby rozwiązać te problemy, kołnierz został pogrubiony, a do grubej części dodano płaskownik, aby pocienić ten obszar. Zmiany te były ważne, aby zminimalizować odkształcenia i różnicowe kurczenie się w tej części o ciasnej tolerancji.

Jakie problemy może powodować słaba jakość kanałów chłodzących?

• Nadmierne odkształcanie i/lub zapadanie się w obszarach o dużych różnicach w chłodzeniu.
•  Krótkie lub słabe strzały linia spawania powstawanie w chłodniejszych rejonach.
• Zwiększone naprężenia formowane.

Rodzaje kanałów chłodzących formy

Konfiguracje kanałów chłodzących mogą być szeregowe lub równoległe. Obie konfiguracje są zilustrowane na poniższym rysunku 1.

RYSUNEK 1. Konfiguracje kanałów chłodzących

Równoległe kanały chłodzące

Równoległy chłodzenie formy kanały są wiercone prosto od kolektora zasilającego do kolektora zbiorczego. Ze względu na charakterystykę przepływu równoległej konstrukcji, natężenie przepływu wzdłuż różnych kanałów chłodzących może być różne, w zależności od oporu przepływu każdego z nich indywidualny kanał chłodzący. Te zmienne natężenia przepływu z kolei powodują, że wydajność wymiany ciepła kanałów chłodzących różni się od siebie. W rezultacie chłodzenie formy może nie być równomierne przy równoległej konfiguracji kanałów chłodzących.

Zazwyczaj strony wnęki i rdzenia formy mają własny system równoległych kanałów chłodzących. Liczba kanałów chłodzących na system zmienia się w zależności od rozmiaru i złożoności formy.

Kanały chłodzące szeregowe

Kanały chłodzące połączone w jedną pętlę od wlotu chłodziwa do jego wylotu nazywane są szeregowymi kanałami chłodzącymi. Ten typ konfiguracji kanałów chłodzących jest najczęściej zalecany i stosowany. Zgodnie z projektem, jeśli kanały chłodzące mają jednolity rozmiar, chłodziwo może utrzymać swój (najlepiej) turbulentny przepływ na całej swojej długości. Turbulentny przepływ umożliwia bardziej efektywne przenoszenie ciepła. Przenoszenie ciepła przez przepływ chłodziwa omawia to bardziej szczegółowo. Należy jednak zadbać o zminimalizowanie wzrostu temperatury chłodziwa, ponieważ chłodziwo będzie zbierać całe ciepło wzdłuż całej ścieżki kanału chłodzącego. Zasadniczo różnica temperatur chłodziwa na wlocie i wylocie powinna mieścić się w granicach 5ºC dla form ogólnego przeznaczenia i 3ºC dla formy precyzyjne. Dla duże formy plastikowe, więcej niż jeden serial kanały chłodzące są wymagane do zapewnienia jednolitej temperatury chłodziwa w konfiguracji kanału chłodzącego, a tym samym jednorodności chłodzenie formy.

Szukasz? forma plastikowa z idealnym kanałem chłodzącym? szczególnie dla duże formy plastikowe, Nasz formy plastikowe zaprojektowane idealne kanały chłodzące, nasz klient jest bardzo zadowolony sprawdzając nasze chłodzenie form wtryskowych, wyślij nam swoje wymagania, a my przedstawimy Ci konkurencyjną cenę z najlepszym chłodzeniem form i formami wysokiej jakości.

Kanały chłodzące formy w celu poprawy jakości formowanych elementów z tworzyw sztucznych

Podstawową zasadą formowania wtryskowego jest to, że gorący materiał wprowadza się do formy, gdzie następuje jego szybkie schłodzenie. kanały chłodzące w formie do temperatury, w której sztywnieje na tyle, aby zachować ich wzór. Ciepło narzędzia do formowania tworzyw sztucznych jest z tego powodu istotny, gdyż reguluje część ogólnego cyklu formowania.

Podczas gdy stop przepływa swobodniej w przypadku gorących narzędzi do formowania wtryskowego, wymagany jest lepszy okres chłodzenia przed wyrzuceniem zestalonego odlewu. Alternatywnie, podczas gdy stop szybko sztywnieje w zimnym narzędziu, może nie dotrzeć dokładnie do krańców wnęki. Z tego powodu należy zaakceptować kompromis między dwoma przeciwnymi sytuacjami, aby uzyskać idealny cykl formowania.

Temperatura robocza formy zależy od kilku czynników, w tym: modelu i gatunku formowanego materiału; długości przepływu w odcisku; części ścianek formy; czasu podawania materiału itp.

Często okazuje się pomocne użycie nieco wyższej temperatury niż jest to potrzebne do wypełnienia odcisku, ponieważ poprawia to wykończenie powierzchni formy poprzez zminimalizowanie linii spawania, punktów płynięcia i innych skaz.

Aby utrzymać wymaganą różnicę temperatur pomiędzy formą a materiałem z tworzywa sztucznego, woda (lub inna ciecz) jest rozprowadzana przez otwory lub kanały chłodzące wewnątrz formy z tworzywa sztucznego. Te otwory lub kanały nazywane są drogami przepływu lub drogami wodnymi, a cały system dróg przepływu jest znany jako obwód.

Podczas fazy wypełniania wycisku najgorętszy materiał powinien znajdować się w pobliżu punktu wejścia, tj. wlewu, najchłodniejszy materiał może znajdować się w punkcie najdalszym od wejścia. Ciepło płynu chłodzącego jednak wzrasta, gdy przechodzi przez formę plastikową.

Następnie, aby uzyskać równomierne chłodzenie nad powierzchnią formowania, konieczne jest umieszczenie wlotowego płynu chłodzącego obok „gorących” powierzchni formowania i wybranie kanałów zawierających „ogrzany” płyn chłodzący obok „chłodnych” powierzchni formowania?

Niemniej jednak, jak zapewne okaże się w trakcie kolejnych debat, nie zawsze można zastosować zidealizowaną technikę, a projektant musi wykazać się sporą dozą zdrowego rozsądku przy projektowaniu obwodów chłodziwa, jeśli chce uniknąć kosztownych form.

Elementy do przepływu wody (lub innych płynów) są dostępne w sensie komercyjnym. Te jednostki są zasadniczo połączone z formą za pomocą zarządzalnych węży, z jednostką temperatura formy może być utrzymywana w ścisłych granicach. Bliska manipulacja ciepłem nie jest dostępna przy użyciu strategii opcji, w której forma jest połączona z zimną wodą.

Zasadniczo obowiązkiem projektanta form jest zapewnienie odpowiednich przewody chłodzenia wodnego projekt wewnątrz formy. Ogólnie rzecz biorąc, najprostsze metody to te, w których otwory są wiercone wzdłużnie przez formę. Niemniej jednak, nie jest to zdecydowanie najlepszy sposób dla konkretnej formy.

Jednakże w przypadku stosowania wierteł umożliwiających przepływ chłodziwa, nie wolno ich umieszczać zbyt blisko wnęki (bliżej niż 15 mm), ponieważ istnieje ryzyko powstania oznakowanej wersji tymczasowej na całej powierzchni odcisku, co może powodować problemy z formowaniem.

Projekt obieg wody jest często skomplikowane od stóp, że drogi przepływu nie muszą być wiercone zbyt blisko kilku innych otworów w podobnej płycie formy. Należy pamiętać, że płyta formy ma znaczną liczbę otworów lub wgłębień, aby pomieścić kołki wypychające, słupy prowadzące, tuleje prowadzące, tuleje wlewowe, wkładki itp.

To, jak blisko jest bezpiecznie do miejsca w kanale przepływu wody chłodzącej obok innego otworu, zależy w dużej mierze od głębokości wiercenia kanału przepływu wody chłodzącej. Podczas wiercenia głębokich kanałów przepływu wody istnieje tendencja do zbaczania z wyznaczonego kursu. Często stosowana jest zasada, że w przypadku wierceń o głębokości około 149 mm kanał chłodzący nie powinien znajdować się bliżej niż 3 mm od żadnego innego otworu. W przypadku większych kanałów przepływu wody ten naddatek zwiększa się do 6 mm.

Aby uzyskać najlepszą dostępną sytuację tylko dla obiegu wody, dobrym ćwiczeniem jest umieszczenie obiegu chłodzenia tak wcześnie, jak to możliwe w planie. Pozostałe elementy formy, na przykład sworznie wyrzutnika, tuleje prowadzące itp., można następnie odpowiednio zlokalizować.

Wskazówki dotyczące produkcji kanałów chłodzących formy

Ta wskazówka produkcyjna dotyczy form wtryskowych z tworzyw sztucznych, które mają okrągłe wkładki z pierścieniami uszczelniającymi i kanał chłodzący na zewnątrz.

Kiedy wkładamy wkładkę z pierścieniem uszczelniającym do otworu we wkładce, czasami uszkadzamy pierścień uszczelniający, ponieważ krawędź otworu chłodzącego jest zbyt ostra i krawędź odcina część pierścienia uszczelniającego, uszkadzając go. Aby uniknąć tego problemu, musimy dodać niewielkie ścięcie na krawędzi otworu chłodzącego w płycie wkładki. Kiedy pierścień uszczelniający dotrze do otworu chłodzącego, nie zostanie uszkodzony, ponieważ obszar krawędzi jest gładki.

Krawędź poniżej czerwonego obszaru cyklu jest zbyt ostra i może uszkodzić pierścień uszczelniający. Problem można rozwiązać, dodając fazę w kieszeni pierścienia uszczelniającego.

Obszary poniżej to inny typ obudowy. Otwór chłodzący ma bardzo ostrą krawędź, która może skaleczyć dłonie narzędziarza w przypadku dotknięcia tego obszaru. Aby uniknąć tego problemu, należy dodać promień i nadać temu obszarowi okrągły kształt.

 

Krok, aby utworzyć promień dla tego problemu,

1. Znajdź ręczną maszynkę do mielenia i wybierz okrągły, a nie ostry trzpień.

2. Sprawdź na rysunku, jak duże wyokrąglenie możesz wykonać. Jeśli wyokrąglenie będzie za duże, woda może wydostać się spod pierścienia uszczelniającego. W tym przypadku od pierścienia uszczelniającego do otworu chłodzącego jest 1,5 mm, więc możemy wykonać wyokrąglenie o promieniu 1 mm wokół otworu chłodzącego.

3. Ręcznie zeszlifuj krawędź wokół otworu chłodzącego, uważaj, aby nie uszkodzić powierzchni wokół otworu chłodzącego. Na poniższym zdjęciu widać, jak powinna wyglądać prawidłowa faza chłodząca.