Enjeksiyon kalıplama, plastik ürünlerin tekrarlanabilir toleranslar ve yüksek yüzey kalitesi ile, genellikle büyük çaplı üretim işlemlerinde karmaşık ve karmaşık detaylarda üretilmesini sağlar. Kalıp takımları, 3B tasarımını minimum döngü zamanında mükemmel bir şekilde çoğaltmak için tasarlanmalıdır. Plastik parçanın kalıp aracı içinde katılaştıkça soğutulması, hem çevrim süresini hem de parçanın kalitesini etkileyen kritik bir faktördür.
Konformal soğutma prensiplerini özetleyelim ve Deep Mould'un kalıp takımı tasarımı üzerindeki yararlı etkisine bakalım.
Kalıp kalıplarının uygun şekilde soğutulması için neden Derin Kalıp kullanılmalı?
Uyumlu soğutmanın amacı, kalıp aracının içindeki plastik parçanın sıcaklığını hızlı ve eşit bir şekilde azaltmaktır. Kalıptan çıkarmak için yeterince soğuyana kadar parça aletten çıkartılamaz. Herhangi bir sıcak nokta kısmen serbest bırakmayı geciktirir, çıkardıktan sonra parçada bükülme ve çökmeye neden olabilir ve bileşen yüzeyinin kalitesini tehlikeye atabilir.
Soğutma, bir akışkanın kalıp aracı içindeki kanallardan geçirilmesiyle sağlanır, böylece ısı plastik parçadan, metal araçtan ve akışkandan uzaklaşır. Bu soğutma etkisinin hızı ve düzgünlüğü, sıvı kanalının aletin yüzeyini ne kadar yakından takip ettiği ve soğutma sıvısının içinden geçtiği hızdan kaynaklanmaktadır. Ayrıca, tortuların toplanıp tıkanma yaratabileceği soğutma sıvısı akışındaki ölü noktalardan kaçınarak kalıp araçlarımızın güvenilir olmasını sağlamamız gerekir.
Yukarıdaki resim - çapraz delme ile üretilen geleneksel soğutma kanalları, ölü noktaları önlemek için ek tapa gerektirir. Keskin köşe ayrıca türbülans yaratır ve soğutucunun kanal boyunca akış hızını sınırlar.
Deep Mold, kalıp takımı tasarımcılarına, bileşen yüzeyini yakından takip eden karmaşık soğutma kanalları tasarlama özgürlüğü verirken, laminer akışını maksimuma çıkarır ve zamanla tıkanabilecek ölü noktaları giderir.
Geleneksel kalıplarda, bunun gibi bölümlerin sınırlı bölgelerinde çapraz delikli ve tıkalı soğutma kanallarına sahibiz:
Buna karşılık, Deep Mold ile aletin yüzeyini yakından takip eden konturlu kanalları tasarlayabiliriz:
Bu yüzden Deep Mold sadece daha etkili soğutma sağlayan aletler tasarlamamıza yardımcı oluyor, aynı zamanda üretimi ve montajı daha kolay.
Soğutma süresinde% 55 azalma
Artan talebe yetişmek için şirketin bu kalıplardan üretkenliği arttırması gerekiyordu. Geleneksel soğutma kullanıldığında, toplam döngü süresi 52 saniye idi; bunun, parçayı 220 ° C erime sıcaklığından 100 ° C erime sıcaklığına kadar soğutmak için 22 saniye gerekliydi.
Bu parçalar için kalıp takımı büyük bir boşluk ve çok sayıda soğutulmuş kesici uç içeren önemli ve karmaşıktır. Orijinal tasarım aşağıda gösterilmiştir.
Ek parçalar için orijinal soğutma sistemi, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi birkaç ayrı soğutma devresi içerir. Dakikada toplam 10 litre soğutma suyu kullanılır.
Orijinal kalıp aletinin ejektör tarafının termografisi, 22 saniyelik soğutma döngüsünün sonunda duvar sıcaklığını gösterir. Bileşen kalıptan çıkarılırken bileşeni tehlikeye atabilecek sıcak noktalarla kalıp boyunca sıcaklıkta önemli farklılıklar görülebilir:
İşleri hızlandırmanın ilk adımı kalıp aracı davranışını simüle etmektir. Özel olarak, sıcak noktaların, uzun soğutma süresinden sorumlu oldukları için daha fazla analize ihtiyaçları vardır. Duvar sıcaklığının bir analizi de dahil olmak üzere 20 devirlik bir simülasyon yapıldı. Modellenen sıcaklıklar termografi ile iyi bir korelasyon göstermektedir.
Şimdi mevcut soğutma tasarımının bir modeline sahip olduğumuz için, sıcak noktaları odaklanarak işleri iyileştirmek için tasarım değişiklikleri yapabiliriz. Bu durumda, çözeltinin bir kısmı, meme tarafındaki berilyum-bakır kalıp plakasına geleneksel soğutma kanalları ilave etmektir.
Daha sonra, aletin ejektör tarafı için aşırı ısıyı taşımak için uygun soğutma özelliğine sahip yeni AM kesici uçlar geliştiriyoruz. Aşağıdaki resim, sorunlu bölgelere uygulanan bu 4 mm çapında ilave soğutma kanallarını göstermektedir:
Daha fazla soğutma kanalı içerecek kadar yer olmadığı bir bölgede Kärcher, sorunu hafifletmek için ürün tasarımında iyileştirmeler yaptı.
Bu yeni soğutma sistemleri ile termal davranışı simüle ettiğimizde, çok daha kısa bir soğutma döngüsünden sonra, parça boyunca sıcaklık homojenliğinde önemli bir gelişme görüyoruz:
Bu simüle edilen iyileştirmeler, sadece 10 saniyelik kısaltılmış bir soğutma döngüsünden sonra yeni kalıbın termal görüntülenmesiyle ortaya çıkmaktadır:
Yeni ekler, karmaşık kanalları oluşturmak için Deep Mould kullanılarak yapılır. Bazıları tamamen ek olarak inşa edilirken, diğerleri ise işlenmiş boşlukların üstüne ilave bölgeler oluşturan 'hibrit' bileşenlerdir. Yeni ejektör tarafı aksamı aşağıda gösterilmiştir:
Soğuma süresi% 55 oranında 22 saniyeden 10 saniyeye düşürüldü. Malzeme besleme ve elleçlemede daha fazla zaman tasarrufu ile birleştirildiğinde, daha hızlı soğutma, her bir takımın üretim verimini günde% 40'dan 2,100'e çıkarmaya yardımcı oldu.
Yukarıdaki resim - orijinal (solda) ve yeni (sağda) kalıp aracı tasarımları.
özet
Uyumlu soğutma, kalıp takımlarının daha hızlı çalışmasını ve daha tutarlı parçalar üretmesini sağlar. Deep Mould, soğutmayı hem daha hızlı hem de daha eşit yapmak için ısı transferini optimize ederek bunu daha da artırır.
