Охлаждане на шприцформа: Оптимизиране на времето и качеството на цикъла

Дизайн на охладителната система за шприцформи

Охлаждащата система осигурява равномерно охлаждане и ефективен контрол на температурата при проектирането на вашата шприцформа. Това не само влияе върху качеството на формованата част, но също така значително влияе върху времето на цикъла и ефективността на охлаждане. Преградите, барботерите и термичните щифтове са специализирани стратегии за охлаждане, използвани за оптимизиране на разпределението на температурата в шприцформите, особено в трудни зони, които обикновените пробити канали не могат ефективно да достигнат. Те подобряват отделянето на топлина чрез увеличаване на контактната повърхност на охлаждащата течност или използване на пренос на топлина с фазова промяна. Правилният дизайн на тези функции е от решаващо значение за постигане на равномерно охлаждане на частите и минимизиране на времената на цикъла. Сега нека се задълбочим в техните уникални функции:

Прегради

• Преградата е охлаждащ канал, пробит перпендикулярно на главната охлаждаща линия, с острие, което разделя канала на два полукръгли прохода.
• Охлаждащата течност тече в едната страна на острието от основната линия, завърта се около върха към другата страна и след това се връща обратно към основната линия.
• Преградите увеличават повърхността, която охлаждащата течност може да достигне в зони, които обикновено нямат охлаждане.
• Металният лист, образуващ преградата, може да бъде усукан във формата на спирала за диаметър 12-50 mm, за да се осигури по-хомогенно разпределение на температурата.
• Спиралните сърцевини с единична или двойна полет са друго развитие на преградите.

Барботи

• Барботерът е подобен на преграда, но замества острието с малка тръба.
• Охлаждащата течност се влива в дъното на тръбата и „бълбука“ от горната част, след което тече надолу около външната страна на тръбата обратно към главния канал.
• Барботорите осигуряват най-ефективното охлаждане за тънките ядра.
• Вътрешният и външният диаметър на барботера трябва да имат съотношение 0,707 за еднакво съпротивление на потока.
• Барботерите могат също да се използват за охлаждане на плоски секции на формата, които не могат да поемат пробити канали.

Термични щифтове

• Термичният щифт е алтернатива на преградите и барботерите, които се състоят от запечатан цилиндър, пълен с течност.
• Течността се изпарява, докато извлича топлина от матрицата и кондензира, докато непрекъснато отдава топлината към охлаждащата течност.
• Термичните щифтове имат ефективност на топлопредаване почти 10 пъти по-голяма от медните вложки или вложките от медни сплави.
• Въздушните междини между термичния щифт и формата трябва да се избягват или да се запълват с високопроводим уплътнител за оптимална топлопроводимост.

Различни видове системи за охлаждане на шприцформи

Правилната система за охлаждане осигурява равномерно разпределение на температурата, минимизира изкривяването и свиването и насърчава енергийната ефективност и ефективността на охлаждане.

Системи с водно охлаждане

Системите с водно охлаждане са най-често използваният метод за охлаждане при леене под налягане поради тяхната ефективност и ефективност при отстраняване на топлината. Тези системи циркулират охладена вода през канали във формата, абсорбирайки топлината от формата и разтопената пластмаса. Този метод е особено ефективен за сложни форми и чувствителни на температура материали, тъй като осигурява отличен контрол на температурата и способности за абсорбиране на топлина.

Системи с въздушно охлаждане

Системите с въздушно охлаждане използват вентилатори или вентилатори за разсейване на топлината от повърхността на формата чрез конвекция. Този метод е по-прост и по-евтин за прилагане в сравнение със системите с водно охлаждане. Въздушното охлаждане е подходящо за по-малко сложни конструкции на форми и материали, които са по-малко чувствителни към температурни колебания. Въпреки това, той е по-малко ефективен при поглъщане на топлина и контрол на температурата в сравнение със системите с водно охлаждане.

Системи с маслено охлаждане

Системите с маслено охлаждане се използват в сценарии, при които е необходимо много бързо охлаждане. Тези системи циркулират масло, което може да отстрани топлината по-ефективно от въздуха. Масленото охлаждане обикновено е по-скъпо от водното или въздушното охлаждане, но се предпочита при големи операции за леене под налягане или за материали, които се нуждаят от много бърз преход от високи към ниски температури.

Криогенни системи за охлаждане

Криогенните охладителни системи използват вещества с изключително ниска температура, като течен азот, за бързо охлаждане на формата. Този усъвършенстван метод може значително да намали времето за охлаждане и консумацията на енергия, но обикновено е запазен за специални приложения поради сложността и свързаните разходи.

Системи за смесено охлаждане

За да персонализирате управлението на топлината, може да срещнете системи за охлаждане със смесена среда, които смесват различни охлаждащи среди, като въздух и вода. Тези хибридни системи имат за цел да използват предимствата на всяка среда като бързото охлаждане на водата с простотата на въздушните системи, оптимизирайки ефективността за специфични приложения за леене под налягане.

Въздействието на охлаждането на шприцформата върху формованите продукти

Фазата на охлаждане в процеса на леене под налягане играе решаваща роля при определяне на качеството, ефективността и общия успех на формованите продукти. Тази фаза влияе директно върху различни аспекти на крайния продукт, включително цикъла на формоване, модалността, точността на размерите и механичните свойства.

Цикъл на формоване

Времето за охлаждане е значителна част от цикъла на леене под налягане, което представлява около 50% до 80% от общото време на цикъла. Ефективното охлаждане е от съществено значение за намаляване на времето на цикъла на формоване, като по този начин се повишава ефективността на производството и производителността. Една добре проектирана охладителна система може значително да съкрати времето за охлаждане, без да компрометира качеството на формования продукт, което води до по-бързи темпове на производство и по-ниски производствени разходи.

Модалност

Модалността на формования продукт се отнася до неговите физически и естетически характеристики, включително повърхностно покритие, изкривяване и наличие на дефекти като следи от потъване или заваръчни линии. Охлаждащата фаза оказва влияние върху тези характеристики, като засяга начина, по който материалът се втвърдява във формата. Равномерното и контролирано охлаждане може да предотврати дефекти и да осигури висококачествено покритие на повърхността. Обратно, неравномерното охлаждане може да доведе до деформации и други дефекти, компрометиращи външния вид и функционалността на продукта.

Точност на размерите

Точността на размерите е критична за производителността и сглобяването на шприцовани части. Фазата на охлаждане влияе пряко върху свиването и деформацията на материала, което от своя страна влияе върху точността на размерите на крайния продукт. Правилното охлаждане осигурява равномерно свиване и минимизира деформацията, което води до части, които отговарят на прецизните спецификации на размерите. Фактори като температура на формата, дизайн на охлаждащия канал и охлаждаща среда могат да бъдат оптимизирани, за да се постигне желаната точност на размерите.

Механични свойства

Фазата на охлаждане също влияе върху механичните свойства на шприцованите продукти, като здравина, твърдост и устойчивост на удар. Бързото или неравномерно охлаждане може да предизвика остатъчни напрежения в материала, което потенциално намалява якостта и увеличава податливостта към напукване или повреда при натоварване. Контролираното охлаждане може да насърчи равномерна кристализация в полукристални полимери и да минимизира остатъчните напрежения, като по този начин подобрява механичните свойства на крайния продукт.

В заключение, фазата на охлаждане при леене под налягане е ключова за осигуряване на ефективността на цикъла на формоване, качеството и модалността на формованите продукти, тяхната точност на размерите и техните механични свойства. Добре проектираната охладителна система, съобразена със специфичните изисквания на материала и частта, която се формова, е от съществено значение за производството на висококачествени шприцовани продукти, които отговарят или надвишават стандартите за производителност и естетика.