Navrhovanie chladiacich kanálov v priemyselných formách je kľúčovým aspektom, ktorý môže významne ovplyvniť kvalitu, efektívnosť a náklady - efektívnosť výrobného procesu. Ako dodávateľ priemyselných foriem som mal v tejto oblasti spravodlivý podiel skúseností a poznatkov. V tomto blogu sa podelím o niekoľko tipov, ako navrhnúť tieto chladiace kanály ako profesionál.
Pochopenie základov
Najprv musíte pochopiť, prečo sú chladiace kanály také dôležité. Keď formujete plast alebo iné materiály, roztavený materiál sa vstrekuje do dutiny formy. Keď sa ochladzuje, stuhne do požadovaného tvaru. Ak proces chladenia nie je správne spravovaný, môžete skončiť so všetkými druhmi problémov. Napríklad nerovnomerné chladenie môže spôsobiť deformovanie, zmršťovanie a vnútorné napätie vo formovanej časti. Tieto chyby môžu ovplyvniť funkčnosť a estetiku časti, čo vedie k vyšším mierom odmietnutia a zvýšeniu nákladov.
Analýza časti a plesne
Predtým, ako začnete navrhovať chladiace kanály, musíte sa dobre pozrieť na časť, ktorú sa chystáte formovať, a samotnú pleseň. Zvážte veľkosť, tvar a zložitosť časti. Napríklad, ak máte čo do činenia s veľkou, hrubou stenou, bude to trvať dlhšie, kým sa ochladí v porovnaní s malou, tenkou stenou. Musíte tiež premýšľať o materiáli, ktorý používate. Rôzne materiály majú rôzne tepelné vlastnosti, ktoré ovplyvnia rýchlosť chladenia.
Povedzme, že pracujete na [Vstrekovanie spätného zrkadla) (/Automotive - Plastické - diely/spätné zobrazenie - Mirror - Vstrekovanie - formovanie.html). Spätné zrkadlá sú zvyčajne vyrobené z plastu a majú relatívne zložitý tvar. Musíte sa ubezpečiť, že chladiace kanály sú navrhnuté spôsobom, ktorý môže účinne ochladiť všetky zložité detaily zrkadla. V opačnom prípade by ste mohli skončiť skresleným alebo zle hotovým produktom.
Výber správneho rozloženia kanálových kanálov
Existuje niekoľko typov rozložení chladiaceho kanála a ten, ktorý si vyberiete, závisí od charakteristík časti a plesní.
Priame chladiace kanály
Rovné chladiace kanály sú najjednoduchším a najbežnejším typom. Ľahko sa strojovo stroj a sú vhodné pre diely s jednoduchými geometriami. Môžete vŕtať rovné otvory cez dosku formy a chladivo preteká cez tieto otvory, aby ste odstránili teplotu z formy. Rovné kanály však nemusia poskytovať rovnomerné chladenie zložitých častí.
Bezradné chladiace kanály
Zadané chladiace kanály sú modifikáciou priamych kanálov. Vo vnútri kanála sa umiestni usmernenie na nasmerovanie toku chladiacej kvapaliny. Pomáha to zlepšiť účinnosť chladenia zabezpečením, aby chladiaca kvapalina dosiahla všetky oblasti formy. Usadené kanály sú dobrou voľbou pre diely so strednou zložitosťou.
Chladiace vložky
Pre diely s veľmi zložitými geometriami alebo oblasťami, ktoré vyžadujú presné chladenie, je možné použiť chladiace vložky. Tieto vložky sú vyrobené z materiálov s vysokou tepelnou vodivosťou, ako sú zliatiny medi. Môžu byť umiestnené v blízkosti kritických oblastí formy, aby sa zabezpečilo cielené chladenie.
Vezmime ako príklad [časti plastových automobilov] (/Automotive - plast - diely/plast - autá - parts.html). Časti automobilov môžu mať rôzne tvary a veľkosti, od malých vnútorných komponentov po veľké telesné panely. Pre malú, podrobnú interiérovú časť, ako je vzduchový vetra, môžete použiť chladiace vložky, aby ste zaistili, že všetky jemné funkcie sú správne ochladené. Na druhej strane, pre veľký panel tela by mohla byť vhodnejšia kombinácia priamych a zmätených kanálov.
Výpočet požiadaviek na chladenie
Akonáhle ste si vybrali rozloženie chladiaceho kanála, musíte vypočítať požiadavky na chladenie. Zahŕňa to určenie množstva tepla, ktoré je potrebné odstrániť z formy, a prietok chladiacej kvapaliny.
Množstvo tepla, ktoré sa má odstrániť, závisí od hmotnosti tvarovaného materiálu, jeho špecifickej tepelnej kapacity a teplotného rozdielu medzi roztaveným materiálom a požadovanou konečnou teplotou. Na výpočet tohto môžete použiť niektoré základné termodynamiky.
Prietok chladiacej kvapaliny je tiež rozhodujúci. Ak je prietok príliš nízky, chladiva nebude schopná efektívne odstrániť teplo. Na druhej strane, ak je prietok príliš vysoký, môže spôsobiť nadmerný pokles tlaku a zvýšiť spotrebu energie. Musíte nájsť správnu rovnováhu.
Optimalizácia dizajnu chladiaceho kanála
Po dokončení počiatočného návrhu a výpočtov je čas optimalizovať návrh chladiaceho kanála. Na simuláciu procesu chladenia môžete použiť softvér Computer - Aided Engineering (CAE). Tento softvér vám môže pomôcť vizualizovať distribúciu teploty vo forme a identifikovať všetky oblasti, v ktorých je chladenie nedostatočné.
Napríklad, ak navrhujete [klimatizačný panel plastový pleseň] (/Automotive - Plastic - diely/vzduch - kondicionovanie - Panel - Plast - Mould.html), simulácia CAE vám môže ukázať, či sú nejaké horúce škvrny vo forme, ktoré by mohli viesť k defektom v paneli. Na základe výsledkov simulácie môžete upraviť rozloženie, veľkosť alebo prietok chladiacej kvapaliny.
Výroba a údržba
Po dokončení konštrukcie chladiaceho kanála je čas na výrobu formy. Chladiace kanály musia byť opracované s vysokou presnosťou, aby sa zaistil správny tok chladiacej kvapaliny. Akékoľvek hrubé povrchy alebo blokády v kanáloch môžu znížiť účinnosť chladenia.
Po používaní formy je nevyhnutná pravidelná údržba. Chladivo môže prenášať zvyšky a kontaminanty, ktoré sa môžu v priebehu času hromadiť v chladiacich kanáloch. To môže blokovať kanály a znížiť výkon chladenia. Mali by ste pravidelne čistiť chladiace kanály a skontrolovať akékoľvek príznaky úniku alebo korózie.
Záver
Navrhovanie chladiacich kanálov v priemyselných formách je proces viacerých krokov, ktorý si vyžaduje dobré pochopenie termodynamiky, dizajnu dielov a výrobných procesov. Dodržiavaním vyššie uvedených krokov môžete navrhnúť chladiace kanály, ktoré poskytujú efektívne a rovnomerné chladenie, čo vedie k vysoko kvalitným tvarovaným dielom.
Ak ste na trhu s priemyselnými formami a potrebujete odborné rady týkajúce sa dizajnu chladiaceho kanála, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli dosiahnuť najlepšie možné výsledky pre vaše výrobné potreby.
Odkazy
- „Príručka dizajnu foriem“ od Peter F. Otten
- „Spracovanie plastov: modelovanie a simulácia“ Steven H. Duvall
- Rôzne výskumné práce v priemysle o technológii chladenia plesní.