Среди всех методов производства пластмасс литье под давлением считается как высокоэффективным, так и широко используемым. Одним из важнейших этапов является охлаждение, от которого зависит успех цикла, то, что получится на выходе, и то, сколько это будет стоить.

В этом подробном блоге мы рассмотрим, как время охлаждения влияет на литье под давлением, научные основы терморегулирования в пресс-формах и важность проектирования системы охлаждения для достижения сокращения времени цикла. Понимание этого принципа будет полезно для совершенствования производства или процессов.

Как время охлаждения влияет на процесс литья под давлением

Какова цель времени охлаждения?

Время охлаждения - это время, в течение которого пластик внутри формы должен остыть, чтобы стать достаточно твердым для извлечения без деформации. Процессы литья под давлением обычно проводят 60% своего времени на этой стадии.

Отчет Общества инженеров-пластмассовиков (SPE) подсчитали, что для различных деталей и материалов фаза охлаждения занимает от 50% до 80% от общего цикла формования.

Почему время охлаждения так важно?

Часть Качество: Недостаточное охлаждение детали может привести к деформации, утоплению и нестабильности размеров.

Сокращение времени цикла: Оптимизация времени охлаждения напрямую сокращает общий производственный цикл, повышая производительность.

Долговечность инструмента: Правильная терморегуляция в пресс-формах снижает напряжение и износ оснастки.

Если охлаждение происходит слишком медленно или при неравномерной температуре, производители в итоге получают больше брака и увеличивают время ожидания.

Вещи, которые управляют временем охлаждения

1. Термодинамические особенности материалов

Уровень теплопроводности и аккумулирования тепла у разных видов пластиков различен. Например, ABS при использовании полиуретана остывает быстрее, чем полипропилен. Как правило, для охлаждения кристаллических пластмасс требуется больше времени, чем для аморфных.

2. Геометрия деталей

Более жирным кускам часто требуется больше времени, чтобы достичь нужной внутренней температуры. Поскольку все кирпичи имеют одинаковую толщину, они быстро остывают и меньше подвергаются усадке.

3. Каналы охлаждения пресс-формы

Эффективные каналы охлаждения пресс-формы крайне важны. Если каналы спроектированы неправильно, возникают горячие участки, которые не охлаждаются должным образом. Эффективная конструкция воздушного потока может улучшить согласованность и уменьшить количество проблем.

Согласно исследованиям, опубликованным в журнале Polymer-Plastics Technology and Engineering, использование конформной конструкции системы охлаждения позволяет сократить время охлаждения до 30% по сравнению с традиционными прямолинейными каналами.

Сокращение времени цикла за счет оптимизации охлаждения

Стратегии проектирования систем охлаждения

• Охлаждающие каналы конформной формы: 3D-печатные вставки позволяют изгибать система охлаждения Близко к форме детали, что уменьшает количество тепла, достигающего формы.
• Перегородка: Это процесс, при котором вода проходит через двигатель, а барботеры - это устройства для охлаждения тепла, выделяемого двигателем.
• Гидравлика: Это позволяет водопроводам удобнее размещаться в тесных помещениях ядерных реакторов.
• Блоки управления температурой: Поддерживайте постоянную температуру формы для надежного охлаждения каждый раз.

Используя продуманную конструкцию системы охлаждения, производители добиваются значительного сокращения времени цикла, что позволяет ускорить производство без ущерба для качества.

Лучшие практики терморегулирования в пресс-формах 

Если температура не сбалансирована, детали могут сжиматься с разной скоростью и деформироваться. Чтобы предотвратить это, применяйте следующие стратегии терморегулирования в пресс-формах:

• Используйте пресс-формы из медных сплавов, когда требуется их высокая производительность.
• Измерьте неравномерность нагрева здания с помощью инфракрасной термографии.
• Следите за температурой охлаждающей жидкости и не допускайте сильного изменения расхода.

Эти методы позволяют получить более прочные детали и сэкономить время, не требуя многократных дополнений после их изготовления.

Инновационные разработки в области охлаждения

Умные устройства для мониторинга плесени

В современные системы встраиваются датчики IoT, которые помогают отслеживать колебания температуры и автоматически вносить необходимые изменения в поток.

Программное обеспечение для моделирования и анализа

Такое программное обеспечение, как Moldflow или SolidWorks Plastics, моделирует охлаждение перед изготовлением инструмента, помогая предсказать, как время охлаждения влияет на результаты литья под давлением.

Как время охлаждения меняет расходы и эффективность

Сокращение времени охлаждения всего на 1-2 секунды может сэкономить большие ежегодные расходы для компаний с большим объемом производства. Вот как:

• За один цикл может быть выполнено больше смен, что позволяет производить больше деталей.
• Экономия энергии при изготовлении каждой детали
• Меньше необходимости переделывать и выбрасывать предметы

McKinsey выяснила, что внедрение оптимальных циклов на заводе может повысить производительность примерно на 20% в процессах формовки.

Заключительные слова: Повышение эффективности литьевых форм 

Влияние времени охлаждения на процесс литья под давлением - это не просто техническая деталь, это ключевой фактор производительности. Оптимизация каналов охлаждения пресс-формы, инвестиции в продуманную конструкцию системы охлаждения и эффективное управление тепловым режимом могут привести к значительному повышению производительности и качества.

В компании MYT Machining наша команда специализируется на оптимизации конструкций пресс-форм и проведении теплового моделирования. Сообщите нам сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь вам.

Вопросы и ответы о том, как время охлаждения влияет на литье под давлением

Как определить идеальное время охлаждения?

От того, какой материал вы используете, от толщины стенок и температуры внутри формы будет зависеть результат. Moldflow и другие инструменты позволяют получить точные расчеты.

Может ли низкое охлаждение изменить вкус или срок хранения продуктов?

Да, это может привести к деформации предметов, появлению следов от проседания формы или неравномерной усадке. Правильный контроль температуры позволяет поддерживать необходимые размеры инструмента.

Что такое каналы охлаждения пресс-формы?

По этим каналам внутри формы движется охлаждающая жидкость, которая охлаждает форму во время впрыска.

Какую роль играет охлаждение в сокращении времени цикла?

При эффективном охлаждении быстро сокращается время цикла, что увеличивает производительность в час и снижает стоимость одной детали.

Как терморегулирование в пресс-формах повышает эффективность?

Она обеспечивает равномерное охлаждение, предотвращает появление дефектов и снижает износ пресс-формы, благодаря чему инструменты служат дольше, а детали получаются стабильными.