Muovisen laatikon ruiskumuotin jäähdytyssuunnittelu

Termoplastisessa ruiskuvalussa osan laatu ja sykliaika riippuvat voimakkaasti jäähdytysvaiheesta. tässä tapauksessa tutkimme joitain vaihtoehtoisia jäähdytyslaitteita ruiskumuotin jäähdytyssuunnittelulle sydämelle, odotettu tulos on osan laadun paraneminen kutistumisen ja vääntymisen suhteen.

Hämmentää

Välilevy on itse asiassa jäähdytyskanava, joka on porattu kohtisuoraan pääjäähdytyslinjaan nähden ja jonka terä erottaa yhden jäähdytyskanavan kahdeksi puoliympyrän muotoiseksi kanavaksi. Jäähdytysneste virtaa siiven toisella puolella pääjäähdytyslinjasta, kääntyy kärjen ympäri ohjauslevyn toiselle puolelle ja virtaa sitten takaisin pääjäähdytyslinjaan.

Tämä menetelmä tarjoaa suurimmat poikkileikkaukset jäähdytysnesteelle, mutta jakajaa on vaikea asentaa tarkasti keskelle. Jäähdytysvaikutus ja sen mukana lämpötilan jakautuminen sydämen toisella puolella voi poiketa toisella puolella olevasta. Tämä valmistuksen kannalta muutoin taloudellisen ratkaisun haitta voidaan poistaa, jos välilevyn muodostava metallilevy vääntyy. Esimerkiksi kierrelevy, kuten yllä on esitetty, kuljettaa jäähdytysnesteen kärkeen ja takaisin kierteen muodossa. Se on hyödyllinen 12 - 50 mm halkaisijalle ja mahdollistaa erittäin tasaisen lämpötilan jakautumisen. Toinen looginen ohjauslevyjen kehitys on yksi- tai kaksinkertaiset spiraaliytimet, kuten yllä on esitetty.

Bubblers

Kuplitin on samanlainen kuin ohjauslevy, paitsi että terä korvataan pienellä putkella. Jäähdytysneste virtaa putken pohjaan ja "kuplii" ulos ylhäältä, samoin kuin suihkulähde. Jäähdytysneste virtaa sitten alas putken ulkopinnan ympäri jatkaakseen virtaamistaan ​​jäähdytyskanavien läpi.

Tehokkain ohuiden ytimien jäähdytys saavutetaan kuplittimilla. Molempien halkaisija on säädettävä siten, että virtausvastus molemmissa poikkileikkauksissa on sama. Tämän ehto on:

Sisähalkaisija / ulkohalkaisija = 0,707

Kuplimia on kaupallisesti saatavilla ja ne ruuvataan yleensä ytimeen, kuten yllä on esitetty. 4 mm:n halkaisijaan saakka letkun päät tulee viistää poistoaukon poikkileikkauksen suurentamiseksi; Tämä tekniikka on havainnollistettu kuvassa 3. Kuplimia voidaan käyttää paitsi sydämen jäähdytykseen, myös tasaisten muottiosien jäähdyttämiseen, joita ei voida varustaa poratuilla tai jyrsityillä kanavilla.

HUOMAA: Koska sekä ohjauslevyillä että kuplittimilla on kapeammat virtausalueet, virtausvastus kasvaa. Siksi näiden laitteiden koon suunnittelussa on oltava huolellinen. Sekä ohjauslevyjen että kuplimien virtaus- ja lämmönsiirtokäyttäytyminen voidaan helposti mallintaa ja analysoida Upmold Cooling -analyysillä.

Lämpötapit

Lämpötappi on vaihtoehto ohjauslevyille ja kuplittimille. Se on nesteellä täytetty tiivis sylinteri. Neste höyrystyy ottaessaan lämpöä työkaluteräksestä ja tiivistyy vapauttaessaan lämpöä jäähdytysnesteeseen, kuten yllä on esitetty. Lämpötapin lämmönsiirtotehokkuus on lähes kymmenen kertaa suurempi kuin kupariputken. Jotta lämmönjohtavuus olisi hyvä, vältä ilmarakoa lämpötapin ja muotin välillä tai täytä se erittäin johtavalla tiivisteaineella.

Jäähdytys ohuille ytimille

Jos halkaisija tai leveys on hyvin pieni (alle 3 mm), vain ilmajäähdytys on mahdollista. Ilmaa puhalletaan ytimiin ulkopuolelta muotin avaamisen aikana tai se virtaa keskireiän läpi sisältä, kuten yllä on esitetty. Tämä menettely ei tietenkään salli tarkkaa muotin lämpötilan ylläpitämistä.

Ohuiden (alle 5 mm:n) ytimien parempi jäähdytys saadaan aikaan käyttämällä korkean lämmönjohtavuuden omaavista materiaaleista valmistettuja sisäosia, kuten kupari- tai beryllium-kuparimateriaaleja. Tämä tekniikka on kuvattu yllä. Tällaiset sisäosat puristetaan ytimeen ja ne ulottuvat alustallaan, jonka poikkileikkaus on niin suuri kuin mahdollista, jäähdytyskanavaan.

Jäähdytys suurille ytimille

Suurilla sydämen halkaisijalla (40 mm ja enemmän) on varmistettava jäähdytysnesteen positiivinen kulkeutuminen. Tämä voidaan tehdä sisäkkeillä, joissa jäähdytysneste saavuttaa sydämen kärjen keskireiän kautta ja johdetaan spiraalin kautta sen ympärysmittaan sekä sydämen ja sisäkkeen väliin kierteisesti poistoaukkoon, kuten yllä on esitetty. Tämä muotoilu heikentää ydintä merkittävästi.

Jäähdytys sylinterisydämille

Sylinterisydämien ja muiden pyöreiden osien jäähdytys tulee tehdä kaksoiskierteellä yllä olevan kuvan mukaisesti. Jäähdytysneste virtaa sydämen kärkeen yhdessä kierteessä ja palaa toisessa kierteessä. Suunnittelusyistä ytimen seinämän paksuuden tulisi tässä tapauksessa olla vähintään 3 mm.