Охлаждащ дизайн на пластмасови щайги за шприцформи

При термопластичното леене под налягане качеството на частта и времето на цикъла зависят силно от етапа на охлаждане. в този случай ние изучаваме някои алтернативни охлаждащи устройства за дизайна на охлаждане на шприцформата за сърцевината, очакваният резултат е подобряване на качеството на частта по отношение на свиване и деформация.

Прегради

Преградата всъщност е охлаждащ канал, пробит перпендикулярно на главната охлаждаща линия, с острие, което разделя един охлаждащ канал на два полукръгли канала. Охлаждащата течност тече в едната страна на перката от главната охлаждаща линия, завърта се около върха към другата страна на преградата, след което се връща обратно към главната охлаждаща линия.

Този метод осигурява максимални напречни сечения за охлаждащата течност, но е трудно да се монтира разделителят точно в центъра. Охлаждащият ефект и с него разпределението на температурата от едната страна на ядрото може да се различава от това от другата страна. Този недостатък на едно иначе икономично решение, що се отнася до производството, може да бъде отстранен, ако металният лист, образуващ преградата, бъде усукан. Например спираловидната преграда, както е показано по-горе, пренася охлаждащата течност към върха и обратно под формата на спирала. Полезен е за диаметри от 12 до 50 mm и осигурява много хомогенно разпределение на температурата. Друго логично развитие на преградите са спиралните сърцевини с едно или две полета, както е показано по-горе.

Барботи

Барботерът е подобен на преграда, с изключение на това, че острието е заменено с малка тръба. Охлаждащата течност се влива в долната част на тръбата и „бълбука“ отгоре, както прави фонтанът. След това охлаждащата течност тече надолу около външната страна на тръбата, за да продължи потока си през охлаждащите канали.

Най-ефективното охлаждане на тънките ядра се постига с барботери. Диаметърът и на двете трябва да се регулира по такъв начин, че съпротивлението на потока в двете напречни сечения да е еднакво. Условието за това е:

Вътрешен диаметър / външен диаметър = 0,707

Барботерите се предлагат в търговската мрежа и обикновено се завинтват в сърцевината, както е показано по-горе. До диаметър 4 мм тръбата трябва да бъде скосена в края, за да се увеличи напречното сечение на изхода; тази техника е илюстрирана на фигура 3. Барботерите могат да се използват не само за охлаждане на сърцевината, но и за охлаждане на плоски секции на формата, които не могат да бъдат оборудвани с пробити или фрезовани канали.

ЗАБЕЛЕЖКА: Тъй като и преградите, и барботерите имат стеснени зони на потока, съпротивлението на потока се увеличава. Следователно трябва да се внимава при проектирането на размера на тези устройства. Поведението на потока и преноса на топлина както за преградите, така и за барботерите може лесно да се моделира и анализира чрез анализ на Upmold Cooling.

Термични щифтове

Термичният щифт е алтернатива на преградите и мехурчетата. Това е запечатан цилиндър, пълен с течност. Течността се изпарява, докато изтегля топлина от инструменталната стомана и кондензира, докато освобождава топлината към охлаждащата течност, както е показано по-горе. Ефективността на топлопредаване на термичен щифт е почти десет пъти по-голяма от тази на медна тръба. За добра топлопроводимост избягвайте въздушна междина между термичния щифт и матрицата или я напълнете с високопроводим уплътнител.

Охлаждане за тънки ядра

Ако диаметърът или ширината са много малки (по-малко от 3 mm), възможно е само въздушно охлаждане. Въздухът се вдухва в сърцевините отвън по време на отваряне на формата или протича през централен отвор отвътре, както е показано по-горе. Тази процедура, разбира се, не позволява поддържането на точна температура на формата.

По-доброто охлаждане на тънките сърцевини (тези с размери под 5 mm) се постига чрез използване на вложки, направени от материали с висока топлопроводимост, като медни или берилиево-медни материали. Тази техника е илюстрирана по-горе. Такива вложки са пресовани в сърцевината и се простират с основата си, която има толкова голямо напречно сечение, колкото е възможно, в охлаждащ канал.

Охлаждане за големи ядра

За големи диаметри на сърцевината (40 mm и по-големи) трябва да се осигури положителен транспорт на охлаждащата течност. Това може да се направи с вложки, при които охлаждащата течност достига върха на сърцевината през централен отвор и се отвежда през спирала към обиколката му, и между сърцевината и вложката спирално към изхода, както е показано по-горе. Този дизайн значително отслабва ядрото.

Охлаждане на сърцевините на цилиндрите

Охлаждането на сърцевините на цилиндрите и други кръгли части трябва да се извършва с двойна спирала, както е показано по-горе. Охлаждащата течност тече към върха на сърцевината по една спирала и се връща по друга спирала. По конструктивни причини дебелината на стената на сърцевината в този случай трябва да бъде най-малко 3 mm.