Design de răcire a matriței cu injecție de ladă din plastic

În turnarea prin injecție a materialelor termoplastice, calitatea pieselor și timpul ciclului depind în mare măsură de etapa de răcire. în acest caz studiem câteva dispozitive alternative de răcire pentru proiectarea de răcire a matriței de injecție pentru miez, rezultatul așteptat este o îmbunătățire a calității piesei în ceea ce privește contracția și deformarea.

Deflectoare

Un deflector este de fapt un canal de răcire găurit perpendicular pe o linie principală de răcire, cu o lamă care separă un pasaj de răcire în două canale semicirculare. Lichidul de răcire curge într-o parte a lamei de la linia principală de răcire, se întoarce în jurul vârfului spre cealaltă parte a deflectorului, apoi curge înapoi la linia principală de răcire.

Această metodă oferă secțiuni transversale maxime pentru lichidul de răcire, dar este dificil să montați separatorul exact în centru. Efectul de răcire și, odată cu acesta, distribuția temperaturii pe o parte a miezului poate diferi de cea de pe cealaltă parte. Acest dezavantaj al unei soluții altfel economice, în ceea ce privește producția, poate fi eliminat dacă foaia metalică care formează deflectorul este răsucită. De exemplu, deflectorul elicoidal, așa cum se arată mai sus, transportă lichidul de răcire către vârf și înapoi sub forma unei spirale. Este util pentru diametre de 12 până la 50 mm și asigură o distribuție foarte omogenă a temperaturii. O altă dezvoltare logică a deflectoarelor este miezurile spiralate cu un singur sau dublu zbor, așa cum se arată mai sus.

Barbotari

Un barbotator este similar cu un deflector, cu excepția faptului că lama este înlocuită cu un tub mic. Lichidul de răcire curge în partea de jos a tubului și „bule” din partea de sus, la fel ca o fântână. Lichidul de răcire curge apoi în jos în jurul exteriorului tubului pentru a-și continua curgerea prin canalele de răcire.

Cea mai eficientă răcire a miezurilor subțiri se realizează cu barbotare. Diametrul ambelor trebuie reglat astfel încât rezistența la curgere în ambele secțiuni transversale să fie egală. Condiția pentru aceasta este:

Diametrul interior / Diametrul exterior = 0,707

Barbotoarele sunt disponibile comercial și sunt de obicei înșurubate în miez, așa cum se arată mai sus. Până la un diametru de 4 mm, tubulatura trebuie să fie teșită la capăt pentru a mări secțiunea transversală a ieșirii; această tehnică este ilustrată în Figura 3. Barbotoarele pot fi folosite nu numai pentru răcirea miezului, ci și pentru răcirea secțiunilor plate de matriță, care nu pot fi echipate cu canale forate sau frezate.

NOTĂ: Deoarece atât deflectoarele, cât și barbotoarele au zone de curgere înguste, rezistența la curgere crește. Prin urmare, trebuie avut grijă la proiectarea dimensiunii acestor dispozitive. Fluxul și comportamentul transferului de căldură atât pentru deflectoare, cât și pentru barbotare pot fi ușor modelate și analizate prin analiza Upmold Cooling.

Știfturi termice

Un știft termic este o alternativă la deflectoarele și barbotoarele. Este un cilindru etanș umplut cu lichid. Fluidul se vaporizează pe măsură ce atrage căldură din oțelul pentru scule și se condensează pe măsură ce eliberează căldura lichidului de răcire, așa cum se arată mai sus. Eficiența transferului de căldură a unui știft termic este de aproape zece ori mai mare decât a unui tub de cupru. Pentru o bună conducere a căldurii, evitați un spațiu de aer între știftul termic și matriță sau umpleți-l cu un material de etanșare foarte conductiv.

Răcire pentru miezuri subțiri

Dacă diametrul sau lățimea este foarte mică (mai puțin de 3 mm), este posibilă doar răcirea cu aer. Aerul este suflat la miez din exterior în timpul deschiderii matriței sau curge printr-un orificiu central din interior, așa cum se arată mai sus. Această procedură, desigur, nu permite menținerea unei temperaturi exacte a matriței.

Răcirea mai bună a miezurilor subțiri (cele care măsoară mai puțin de 5 mm) se realizează prin utilizarea inserțiilor din materiale cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi materiale de cupru sau beriliu-cupru. Această tehnică este ilustrată mai sus. Astfel de inserții sunt montate prin presare în miez și se extind cu baza lor, care are o secțiune transversală cât de mare este posibil, într-un canal de răcire.

Răcire pentru miezuri mari

Pentru diametre mari de miez (40 mm și mai mari), trebuie să se asigure un transport pozitiv de lichid de răcire. Acest lucru se poate face cu inserții în care lichidul de răcire ajunge la vârful miezului printr-un orificiu central și este condus printr-o spirală până la circumferința sa și între un miez și un inserție elicoidal la ieșire, așa cum se arată mai sus. Acest design slăbește semnificativ miezul.

Răcire pentru miezurile cilindrilor

Răcirea miezurilor cilindrilor și a altor părți rotunde ar trebui să se facă cu o spirală dublă, așa cum se arată mai sus. Lichidul de răcire curge către vârful miezului într-un helix și se întoarce într-un alt helix. Din motive de proiectare, grosimea peretelui miezului ar trebui să fie de cel puțin 3 mm în acest caz.