Sisteme de racire la matritele de injectat

Canale de rcire controlate sunt eseniale ntr-o matri pentru PT i necesit o atenie sporit . Mediul de rcire trebuie s fie n curgere turbulent, mai degrab dect de curgere neliniara, pentru a transfera cldura din piesa formata, la o vitez adecvat. Lichidul de rcire este, de obicei apa, dar poate fi orice lichid sau gaz (de exemplu, aer), care pot absorbi cldura i se transfer n mod eficient departe de sursa acesteia. Lichide de rcire se folosesc n matrie, rcitoare etc Apa este una dintre cele mai eficiente i cu costuri reduse ageni de rcire. Acesta poate fi amestecat cu un antigel, cum ar fi etil lene glicol pentru funcionarea electrice de nclzire sau sonde n matri , mai degrab dect folosind canalele . Un flux laminar ( nonturbulent ) nu este ntr -un sistem lichid de rcire , care necesit un flux nonlaminar , astfel nct lichidul se misca n toate direciile diferite nmatri de rcire a canalelor . Cu turbulene , mai mult cldur vor fi nlturate , deoarece ca fluid pe suprafaa interioar a canalului este nclzit , acesta se ndeprteaz i se nlocuiete cu fluid mai rece . Cu flux laminar lichidul fierbinte s-ar construi pe perete i acioneaz ca un izolator .sub punctul de nghe. Canale (cile) sunt situate n interiorul corpul matriei prin carea gentul rece i / sau mediul de nclzire poate fi circulat. Cu material plastic TS, este necesar nclzirea i se poate realiza prin abur, ulei fierbinte circulant, sau alt lichid nclzit . Cu toate acestea , metoda obinuit implic inserarea elementelor Consideraii de proiectare

Matria primete ntreaga cantitate de cldur coninut n polimerul provenit din unitatea de plastifiere, la care se adaug cldura suplimentar dezvoltat de curgerea polimerului la viteze mari, n canale nguste i cu gradiente de presiune importante. ntreaga cantitate de cldur trebuie evacuat ntr-un timp foarte redus pentru a scurta la minimum durata ciclului de injectare.

Tehnologia injectrii presupune obinerea unui timp i a unei viteze de rcire astfel nct s se asigure calitatea prescris a produsului.

Exist metode aproximative pentru determinarea dimensiunilor (suprafeelor), circuitelor de rcire n funcie de materialul utilizat i de parametrii de injectare. Astfel, se poate utiliza urmtoarea metod:

Neglijnd pierderile prin convecie i radiaie, cldura este complet evacuat prin circuitul de rcire.

PQ = k S t [KJ/h](2)undek este coeficientul global de schimb de cldur, [KJ/m2hC];S suprafaa canalelor de rcire, [m2];t diferen de temperatur ntre cuib i circuitul de rcire, [C].Coeficientul global de schimb de cldur se calculeaz cu relaia:

1 = 1 +

(3)k unde este distana dintre canalul de rcire i cuib, [m]; - coeficient de transmisie termic a fluidului de rcire, [KJ/m2hC]; - coeficient de conductivitate termic a materialului din care este executatmatria, [KJ/mhC].

n cazul n care se obin rezultate exagerate (lungime prea mare a circuitelor de rcire) se vor utiliza orificii cu diametre mai mari. Se poate calcula lungimea canalelor de rcire i prin folosirea de nomograme [2].

Pentru obinerea transferului eficient de cldur de la matri la mediul de rcire se recomand urmtoarele:

marcarea clar a circuitelor de rcire (intrare, sens de circulaie, etanare);

temperatura mediului de rcire trebuie s fie ct mai mic;

curgerea mediului de rcire s fie n domeniul curgerii turbulente;

n mod practic sunt corespunztoare urmtoarele viteze de curgere: pentru ap 0,5 m/s, pentru ulei 5,0 m/s.

distana canalelor de rcire fa de suprafeele de formare a produsului s fie ct

mai mic;

rcirea uniform a ntregii suprafee de formare;

asigurarea etaneitii circuitelor de rcire.

Pentru etanarea circuitelor de rcire se folosesc inele O din cauciuc, prezentate n figura 1.

Fig.1 Etanri fixe cu inele On cadrul circuitelor de rcire sunt utilizate urmtoarele elemente componente: racorduri, furtunuri de cauciuc sau de PVC, dopuri lise sau filetate, elemente de etanare, coliere de fixare, icane, tuburi etc.

n figura 2,a se prezint amplasarea canalelor de rcire n cazul unei plci de formare.

Fig.2 Rcirea plcilor de formare

Soluia din figura 2,b ine seama de transferul local de cldur cnd rcirea trebuie s fie mai intens n punctele cu temperatur mai ridicat.

Pentru rcirea plcilor de formare se folosete i soluia din figura 3, la care circuitul de rcire se realizeaz cu ajutorul icanelor 2.

Fig.3 Rcirea plcilor de formare1-placa de formare; 2-ican; 3-dop filetat.n figura 4,a se prezint sistemul de rcire a cuibului prin canal elicoidal, la matrie cu un singur cuib. Sistemul de rcire a cuibului prezentat n figura 4,b se aplic la matrie cu mai multe cuiburi. n aceste cazuri canalele de rcire se realizeaz prin strunjire sau frezare.Fig 4. Racirea cuiburilorSistemul de rcire din figura 5 se folosete la cuiburi de dimensiuni mari. Se poate realiza un singur circuit de rcire sau mai multe circuite independente.

Fig.5 Rcirea cuiburilor de dimensiuni mari1-dop; 2-canal; 3-cuib; i-intrare; e-ieire

n figura 6 se prezint sistemul de rcire a cuibului, format din dou circuite de rcire, pentru matrie de dimensiuni mari. Primul circuit realizeaz rcirea pereilor laterali prin canale cu icane, iar al doilea circuit (sub form de spiral) rcete zona cu temperatur mai ridicat (din apropierea duzeFig.6 Rcirea cuiburilor1-ican; 2-inel O; 3-cuib; 4-ican;i1, i2-intrri; e1, e2-ieiri.

Rcirea miezurilor, prezentat n figura 7 se realizeaz n dou variante. n varianta

7,a alimentarea canalului de rcire se realizeaz prin placa de prindere cu ajutorul unui tub de rcire. n varianta 7,b. agentul de rcire circul prin placa miezului, utiliznd o ican.

n cazul miezurilor de dimensiuni mari (fig.8) se utilizeaz mai multe canale de rcire cu icane, legate n serie.

Fig.7 Rcirea miezurilor1-inel O; 2-miez; 3-ican; 4-obturator; i-intrare; e-ieire.

n figura 9 se prezint rcirea miezului cu seciune dreptunghiular.Fig.8 Rcirea miezului1-inel O; 2-miez; 3-dop(Cu).Uneori este dificil sau scump realizarea sistemului de rcire cu jet de ap a miezurilor. n aceste cazuri, pentru rcirea miezurilor se folosete o bar de cupru (cuprul fiind bun conductor termic) care vine n contact cu apa (agentul de rcire), variant prezentat n figura 9.

Fig.9 Rcirea miezului cu bar de Cu1-inel O; 2-bar de Cu; 3-miez; 4-produs.

O alt aplicare a proprietii de bun conductivitate a aliajelor de Cu este prezentat

n figura 11. n acest caz se folosesc poansoane din aliaj de Cu-Be.Fig.10 Rcirea miezului1-poanson din aliaj Cu-Be; 2-produs; 3-arunctor; 4-miez. Rcirea rapid mbuntete procesul, n timp ce rcirea uniform mbuntetecalitatea produsului prin prevenirea contracie diferenial , tensiuni interne , iar problemele de demulare. Rcirea rapid i uniform este realizat printr-un numr suficient de canale de rcire amplasate n mod corespunztor . Localizarea acestor canale ar trebui s fie n concordan cu forma deturnare i ct mai aproape de peretele drept al formei . Fig. 11 . Liniile drepte forate

Atunci cnd este necesar de a utiliza bubblers , acestea ar trebui s fie proiectate astfel nct suprafaa seciunii transversale rmne constant pentru ntregul circuit . Pentru bubblers tub , zone de pe ambele pri ale tubului trebuie s fie egal . Materiale conductoare termice mari ar trebui s fie utilizate n cazul n toat cldura nu poate fi ndeprtat cu o matri din oel . Exemplul de iesire folosite de obicei pentru sistemele de rcire.Locaia dorit din pasajele de nclzire i rcire este n matri le insereaz nii , acestea ar trebui s fie situat n apropiere de locul unde cea mai mare parte de cldur trebuie s fie disipat , adic , unde se afl cea mai mare parte a materialului .Includerea pasaje fluid n plcile A i B , precum i n plcile lor de sprijin , se adaug la capacitatea de a controla temperatura cavitate , dar nu n msura n care s-ar atepta . Cnd un miez format din numeroase subire seciuni , care sunt dificil de a asigura un control individual , adugarea de un bun conductor de cldur ntre plci poate realiza rezultatul dorit , cu condiia c exist suficiente pasaje din plcile de a face schimb de cldur bun posibil . Pasaje fluidelor eficiente i o parte de rcire ar trebui s fie plasat pentru a acoperi cea mai mare parte a suprafeei de turnare i de a fi aproape de fata forma . Cu toate acestea ,distana dintre faa matriei i deschiderea de trecere de fluid trebuie s fie suficient de mare pentru a se evita deformarea sau rea flex metalului sub presiuni de injecie . Intrrile i ieirile pentru fiecare cavitate ar trebui s fie conectate n paralel la sursa de alimentare , asigurndu-se astfel cldur uniform fer trans . Dimensiunile canalele de fluid trebuie s fie de aa natur , astfel nct s creeze o curgere turbulent , deoarece curgerea turbulent va disipa aproximativ de trei ori mai multe despre Btu pe or ca flux laminar .Presupunnd c un rcoros sistem satisfctor Sistem- nclzire cavitate au fost furnizate , acum avem s ne preocupm cu izolarea termic inseria forma din baza de forma . Un mod practic de a face acest lucru este de a oferi circulaie stimulnd pasaje din plcile de susinere i de a menine temperaturile n ele , care va porni insertii cavitii pentru a efectua funcia n mod corespunztor ( de exemplu , disipa in mod constant cldura introdus prin partea turnate) .Chiar dac caietul de sarcini este de deschideri drepte , netede , i dimensional corecte , miezuri de ceea ce le va necesita o atenie deosebit la controlul temperaturii . Natura nuclee este astfel nct materialul scdere asupra lor produce contactul intim , iar cea mai mare parte acldurii dinplastic se desfoar n ele . Aceast condiie necesit o modalitate ciente ef pentru disiparea cldurii de miezuri .Cavitate i temperatura de baz de control este , de asemenea, important pentru buna funcionare a bazei de forma . Dac miezuri au voie s depeasctemperatura de caviti ,cldura miezurilor va transfera n cele din urm la placa care le conin . Plcile B deine , de asemenea, bucele pentru liderul pinii .

Principiile de baz de cldur Flow

Cldur pot fi transferate de la un mediu la altul n trei moduri : de radiaii , de conducere , i convecie .

Transfer de cldur prin conducte de cldur in fig .12 O conduct de cldur este un mijloc de transfer de cldur , care este capabil s transmit energie termic n condiii aproape izoterme i viteza n apropierea - sonic . Tubul termic const ntr -o structur de tabel nchis la ambele capete i care conine un fluid de lucru . Pentru cldur s fie transferate de la un capt al structurii la alta ,lichidul de lucru este vaporizat , vaporii se ndrepta i a condensa la sfritul si opoziia , i revine condens la lichidul de lucru , la cellalt capt al evii . Capacitatea de transfer termic a vaporilor saturai este de multe ori mai mare dect cea a materialului metalic solid .Conducte de cldur pot fi utilizate fie pentru a elimina sau aduga cldur . evile de cldur mai mici, care pot fi utilizate pentru a aciona mpotriva gravitaiei , sunt echipate cu fitil groase omogene i au o rezisten termic mai mare , astfel c transferul de cldur nu va fi la fel de rapid ca ncazul evilor poziionat - gravitaie . Chiar i cu rezisten termic mai mare , aceste conducte de cldur nc mai au o rat foarte ridicat de transfer de cldur n comparaie cu metale solide .

Timp de rcire:

In plus fata de forma , materie prim , iar costurile masinii ,costul injectate formei depinde de ciclul de turnare . O mare parte a ciclului este reprezentat de timpul necesar pentru sa se rceasc forma la temperatura de pres formata . De data aceasta depinde de cldura de infectare..n principiu , turnarea poate fi eliberat din forma de turnare , de ndat ce stratul su exterior este suficient de rigid , la o temperatur numit temperatur de demulare . Interiorul de turnare va fi de multe ori n continuare considerabil mai cald dect partea exterioar . Timp minim de rcire necesar pentru a ajunge la temperatura de eliberare Forma este reglementat de :

1 . Grosimea peretelui de turnare2 . Diferena ntre polimer i forma temperaturi3 . Diferena ntre eliberare forma tem-temperatur de articol i temperatura formaTimpul de racire:

Rata de plastic de rcire a topiturii este, de obicei, controlul final ntre variabilele asociate cu performana produsului final plastic. Aceast variabil influeneaz factori, cum ar fi rata, tensiunilor reziduale, precum i gradul de orientare n aplicare a curgerii topiturii. Ratele de nclzire i rcire adecvate pentru materiale plastice amorfe i cristaline diferite. n cazul n care nu sunt controlate in mod adecvat, performana produsului va fi sub nivelul optim sau chiar acceptabil.Temperaturile de rcire:

Scderea temperaturii lichidului de rcire sub nivelul necesar este de multe ori mai rapid si ar trebui s accelereze ndeprtarea cldurii, de fapt, opusul este adesea adevrat. Scderea temperaturii de reducere a capacitatii de racire a apei. Dac este posibil, evitai temperaturi sub 4 C, deoarece la astfel de etilen glicol temperatur (EG) trebuie s fie adugat la ap pentru a preveni nghearea.