Σχέδιο ψύξης καλουπιού έγχυσης πλαστικού κιβωτίου

Στη χύτευση θερμοπλαστικής έγχυσης, η ποιότητα του εξαρτήματος και ο χρόνος κύκλου εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το στάδιο ψύξης. Σε αυτή την περίπτωση μελετάμε ορισμένες εναλλακτικές συσκευές ψύξης για το σχεδιασμό ψύξης καλουπιού έγχυσης για τον πυρήνα, το αναμενόμενο αποτέλεσμα είναι η βελτίωση της ποιότητας του εξαρτήματος όσον αφορά τη συρρίκνωση και τη στρέβλωση.

Διαφράγματα

Ένα διάφραγμα είναι στην πραγματικότητα ένα κανάλι ψύξης διάτρητο κάθετα σε μια κύρια γραμμή ψύξης, με μια λεπίδα που χωρίζει μια δίοδο ψύξης σε δύο ημικυκλικά κανάλια. Το ψυκτικό υγρό ρέει στη μία πλευρά της λεπίδας από την κύρια γραμμή ψύξης, γυρίζει γύρω από το άκρο στην άλλη πλευρά του διαφράγματος και μετά ρέει πίσω στην κύρια γραμμή ψύξης.

Αυτή η μέθοδος παρέχει μέγιστες διατομές για το ψυκτικό, αλλά είναι δύσκολο να τοποθετήσετε το διαχωριστικό ακριβώς στο κέντρο. Το φαινόμενο ψύξης και μαζί του η κατανομή θερμοκρασίας στη μία πλευρά του πυρήνα μπορεί να διαφέρει από αυτήν στην άλλη πλευρά. Αυτό το μειονέκτημα μιας κατά τα άλλα οικονομικής λύσης, όσον αφορά την κατασκευή, μπορεί να εξαλειφθεί εάν συστραφεί το μεταλλικό φύλλο που σχηματίζει το διάφραγμα. Για παράδειγμα, το διάφραγμα της έλικας, όπως φαίνεται παραπάνω, μεταφέρει το ψυκτικό στην άκρη και πίσω με τη μορφή έλικας. Είναι χρήσιμο για διαμέτρους 12 έως 50 mm και κάνει πολύ ομοιογενή κατανομή θερμοκρασίας. Μια άλλη λογική εξέλιξη των διαφραγμάτων είναι οι σπειροειδείς πυρήνες μονής ή διπλής πτήσης, όπως φαίνεται παραπάνω.

Φυσαλιστές

Ένα bubbler είναι παρόμοιο με ένα διάφραγμα εκτός από το ότι η λεπίδα αντικαθίσταται με ένα μικρό σωλήνα. Το ψυκτικό υγρό ρέει στο κάτω μέρος του σωλήνα και "φυσαλίδες" έξω από την κορυφή, όπως και ένα σιντριβάνι. Στη συνέχεια, το ψυκτικό ρέει προς τα κάτω γύρω από το εξωτερικό του σωλήνα για να συνεχίσει τη ροή του μέσω των καναλιών ψύξης.

Η πιο αποτελεσματική ψύξη των λεπτών πυρήνων επιτυγχάνεται με φυσαλίδες. Η διάμετρος και των δύο πρέπει να ρυθμίζεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε η αντίσταση ροής και στις δύο διατομές να είναι ίση. Η προϋπόθεση για αυτό είναι:

Εσωτερική Διάμετρος / Εξωτερική Διάμετρος = 0,707

Οι φυσαλίδες διατίθενται στο εμπόριο και συνήθως βιδώνονται στον πυρήνα, όπως φαίνεται παραπάνω. Έως διάμετρο 4 mm, η σωλήνωση πρέπει να είναι λοξότμητη στο άκρο για να μεγαλώσει η διατομή της εξόδου. Αυτή η τεχνική απεικονίζεται στο Σχήμα 3. Οι φυσαλίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για την ψύξη του πυρήνα αλλά και για την ψύξη επίπεδων τμημάτων καλουπιού, τα οποία δεν μπορούν να εξοπλιστούν με κανάλια με διάτρηση ή φρεζάρισμα.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Επειδή τόσο τα διαφράγματα όσο και οι φυσαλίδες έχουν στενέψει τις περιοχές ροής, η αντίσταση ροής αυξάνεται. Επομένως, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα στο σχεδιασμό του μεγέθους αυτών των συσκευών. Η συμπεριφορά ροής και μεταφοράς θερμότητας τόσο για τα διαφράγματα όσο και για τους φυσαλίδες μπορούν εύκολα να μοντελοποιηθούν και να αναλυθούν με ανάλυση Upmold Cooling.

Θερμικές ακίδες

Ένας θερμικός πείρος είναι μια εναλλακτική λύση στα διαφράγματα και τους φυσαλίδες. Είναι ένας σφραγισμένος κύλινδρος γεμάτος με υγρό. Το υγρό εξατμίζεται καθώς αντλεί θερμότητα από τον χάλυβα εργαλείων και συμπυκνώνεται καθώς απελευθερώνει τη θερμότητα στο ψυκτικό, όπως φαίνεται παραπάνω. Η απόδοση μεταφοράς θερμότητας ενός θερμικού πείρου είναι σχεδόν δέκα φορές μεγαλύτερη από έναν χάλκινο σωλήνα. Για καλή αγωγιμότητα της θερμότητας, αποφύγετε ένα διάκενο αέρα μεταξύ του θερμικού πείρου και του καλουπιού ή γεμίστε το με ένα εξαιρετικά αγώγιμο στεγανωτικό.

Ψύξη για λεπτούς πυρήνες

Εάν η διάμετρος ή το πλάτος είναι πολύ μικρό (λιγότερο από 3 mm), είναι εφικτή μόνο η ψύξη με αέρα. Ο αέρας διοχετεύεται στους πυρήνες από το εξωτερικό κατά το άνοιγμα του καλουπιού ή ρέει μέσω μιας κεντρικής οπής από μέσα, όπως φαίνεται παραπάνω. Αυτή η διαδικασία, φυσικά, δεν επιτρέπει τη διατήρηση μιας ακριβούς θερμοκρασίας καλουπιού.

Η καλύτερη ψύξη των λεπτών πυρήνων (αυτών που έχουν μέγεθος μικρότερο από 5 mm) επιτυγχάνεται με τη χρήση ενθέτων κατασκευασμένων από υλικά με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως υλικά χαλκού ή βηρυλλίου-χαλκού. Αυτή η τεχνική απεικονίζεται παραπάνω. Τέτοια ένθετα τοποθετούνται με πίεση στον πυρήνα και εκτείνονται με τη βάση τους, η οποία έχει διατομή όσο το δυνατόν μεγαλύτερη, σε ένα κανάλι ψύξης.

Ψύξη για μεγάλους πυρήνες

Για μεγάλες διαμέτρους πυρήνα (40 mm και άνω), πρέπει να διασφαλίζεται η θετική μεταφορά ψυκτικού. Αυτό μπορεί να γίνει με ένθετα στα οποία το ψυκτικό φτάνει στην άκρη του πυρήνα μέσω μιας κεντρικής οπής και οδηγείται μέσω μιας σπείρας στην περιφέρειά του και μεταξύ ενός πυρήνα και εισάγεται ελικοειδώς στην έξοδο, όπως φαίνεται παραπάνω. Αυτός ο σχεδιασμός αποδυναμώνει τον πυρήνα σημαντικά.

Ψύξη για πυρήνες κυλίνδρων

Η ψύξη των πυρήνων των κυλίνδρων και άλλων στρογγυλών εξαρτημάτων πρέπει να γίνεται με διπλή έλικα, όπως φαίνεται παραπάνω. Το ψυκτικό ρέει στο άκρο του πυρήνα σε μια έλικα και επιστρέφει σε μια άλλη έλικα. Για σχεδιαστικούς λόγους, το πάχος του τοιχώματος του πυρήνα πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 mm σε αυτή την περίπτωση.