Injeksjonsstøpeform av plastikk kjøledesign

I termoplastisk sprøytestøping avhenger delkvalitet og syklustid sterkt av kjølestadiet. i dette tilfellet studerer vi noen alternative kjøleenheter for injeksjonsformens kjøledesign for kjerne, det forventede resultatet er en forbedring av delens kvalitet når det gjelder krymping og forvrengning.

Baffler

En baffel er faktisk en kjølekanal boret vinkelrett på en hovedkjølelinje, med et blad som skiller en kjølepassasje i to halvsirkulære kanaler. Kjølevæsken strømmer på den ene siden av bladet fra hovedkjølelinjen, snur seg rundt spissen til den andre siden av ledeplaten, og strømmer deretter tilbake til hovedkjølelinjen.

Denne metoden gir maksimalt tverrsnitt for kjølevæsken, men det er vanskelig å montere skilleveggen nøyaktig i midten. Kjøleeffekten og dermed temperaturfordelingen på den ene siden av kjernen kan avvike fra den på den andre siden. Denne ulempen med en ellers økonomisk løsning, når det gjelder produksjon, kan elimineres dersom metallplaten som danner ledeplaten er vridd. For eksempel transporterer spiralbaffelen, som vist ovenfor, kjølevæsken til spissen og tilbake i form av en spiral. Den er nyttig for diametre på 12 til 50 mm og gir en veldig homogen temperaturfordeling. En annen logisk utvikling av ledeplater er spiralkjerner med enkelt- eller dobbeltfly, som vist ovenfor.

Bobler

En bobler ligner på en baffel bortsett fra at bladet er erstattet med et lite rør. Kjølevæsken strømmer inn i bunnen av røret og "bobler" ut av toppen, det samme gjør en fontene. Kjølevæsken strømmer deretter ned rundt utsiden av røret for å fortsette strømningen gjennom kjølekanalene.

Den mest effektive kjølingen av slanke kjerner oppnås med bobler. Diameteren på begge må justeres på en slik måte at strømningsmotstanden i begge tverrsnitt er lik. Betingelsen for dette er:

Innerdiameter / Ytre diameter = 0,707

Bobler er kommersielt tilgjengelige og er vanligvis skrudd inn i kjernen, som vist ovenfor. Opp til en diameter på 4 mm bør slangen være skråstilt i enden for å forstørre tverrsnittet av utløpet; denne teknikken er illustrert i figur 3. Bobler kan brukes ikke bare til kjernekjøling, men er også til å kjøle flate formseksjoner, som ikke kan utstyres med borede eller freste kanaler.

MERK: Fordi både ledeplater og bobler har innsnevrede strømningsområder, øker strømningsmotstanden. Derfor bør det utvises forsiktighet ved utformingen av størrelsen på disse enhetene. Strømnings- og varmeoverføringsadferden for både bafler og bobler kan enkelt modelleres og analyseres ved hjelp av Upmold Cooling-analyse.

Termiske pinner

En termisk pinne er et alternativ til bafler og bobler. Det er en forseglet sylinder fylt med væske. Væsken fordamper når den trekker varme fra verktøystålet og kondenserer når den frigjør varmen til kjølevæsken, som vist ovenfor. Varmeoverføringseffektiviteten til en termisk pinne er nesten ti ganger så stor som et kobberrør. For god varmeledning, unngå luftspalte mellom termisk stift og formen, eller fyll den med et sterkt ledende tetningsmiddel.

Kjøling for slanke kjerner

Hvis diameteren eller bredden er svært liten (mindre enn 3 mm), er kun luftkjøling mulig. Luft blåses ved kjernene fra utsiden under formåpning eller strømmer gjennom et sentralt hull fra innsiden, som vist ovenfor. Denne prosedyren tillater selvfølgelig ikke å opprettholde en nøyaktig formtemperatur.

Bedre kjøling av slanke kjerner (de som måler mindre enn 5 mm) oppnås ved å bruke innsatser laget av materialer med høy varmeledningsevne, som kobber eller beryllium-kobbermaterialer. Denne teknikken er illustrert ovenfor. Slike innsatser er pressepasset inn i kjernen og strekker seg med bunnen, som har et så stort tverrsnitt som mulig, inn i en kjølekanal.

Kjøling for store kjerner

For store kjernediametre (40 mm og større) må det sikres en positiv transport av kjølevæske. Dette kan gjøres med innsatser hvor kjølevæsken når tuppen av kjernen gjennom en sentral boring og ledes gjennom en spiral til dens omkrets, og mellom en kjerne og innsats spiralformet til utløpet, som vist ovenfor. Denne designen svekker kjernen betydelig.

Kjøling for sylinderkjerner

Avkjøling av sylinderkjerner og andre runde deler bør gjøres med dobbel helix, som vist ovenfor. Kjølevæsken strømmer til kjernespissen i en helix og returnerer i en annen helix. Av designmessige årsaker bør veggtykkelsen på kjernen være minst 3 mm i dette tilfellet.