Как сократить время охлаждения при литье под давлением?

Сокращение времени охлаждения имеет решающее значение для операций литья под давлением. Стадия охлаждения часто занимает большую часть общего времени цикла. Поэтому оптимизация охлаждения может привести к значительному повышению производительности.

В этом полном руководстве я научу вас нескольким приемам, позволяющим сократить время охлаждения в качестве профессионала производитель литья пластмасс под давлением. К концу курса вы будете точно знать, как повысить эффективность охлаждения в вашем процессе литья под давлением.

Почему время охлаждения имеет значение при литье под давлением

В процессе охлаждения расплавленный пластик застывает, приобретая окончательную форму в полости формы. Достаточное время охлаждения позволяет материалу полностью застыть перед выталкиванием.

Так что время охлаждения влияет:

Качество деталей

Недостаточное охлаждение может вызвать такие проблемы, как коробление, усадка и раковины. Правильное охлаждение минимизирует внутренние напряжения, обеспечивая точность размеров деталей.

Время цикла

Поскольку на охлаждение приходится более 80% общего времени цикла, сокращение времени охлаждения напрямую ускоряет производство.

Затраты на производство

Более короткие циклы означают более высокую почасовую производительность. Это снижает стоимость каждой детали благодаря эффекту масштаба.

Очевидно, что оптимизация времени охлаждения жизненно важна для прибыльного литья под давлением. Теперь давайте рассмотрим некоторые методы сокращения времени охлаждения.

Как сократить время охлаждения при литье под давлением

Вот основные методы, которые используют ведущие производители пресс-форм для повышения эффективности охлаждения:

1. Оптимизируйте каналы охлаждения

По охлаждающим каналам циркулирует жидкость, отводящая тепло от формы и застывающего пластика.

Стратегическое проектирование каналов охлаждения может значительно повысить скорость охлаждения. Вот как:

• Располагайте каналы близко к полости, чтобы минимизировать расстояние теплопроводности. Это обеспечивает более быстрое и равномерное охлаждение.
• Вместо прямых каналов используйте конформные каналы, повторяющие геометрию детали. Конформная компоновка обеспечивает лучший контакт с поверхностью для отвода тепла.
• Устанавливайте дополнительные каналы вблизи толстых участков и вокруг критических элементов, требующих дополнительного охлаждения.

Оптимизированные каналы охлаждения позволяют сократить время охлаждения на 30% и более.

2. Выберите материалы для более быстрого охлаждения

Выбор материала существенно влияет на охлаждение. Некоторые общие рекомендации при выборе материалов для ускорения охлаждения:

• Отдайте предпочтение пластикам с высокой теплопроводностью, таким как PBT или POM для улучшения теплопередачи.
• Рассмотрите варианты материалов со стеклянным или минеральным наполнителем для улучшения теплопроводности по сравнению с ненаполненными вариантами.
• Для очень тонких срезов аморфные материалы часто охлаждаются быстрее, чем полукристаллические, которым требуется дополнительное время на кристаллизацию.

3. Используйте методы быстрого охлаждения

Быстрое охлаждение предполагает агрессивный отбор тепла для сокращения времени охлаждения. Возможные подходы включают:

• Водяные струи высокого давления, направленные на поверхность полости пресс-формы.
• Воздушные струи или вихревые трубы для создания турбулентного потока воздуха с высокой скоростью перемещения по поверхности пресс-формы.
• Водоводы прямого контакта с турбулентностью для максимальной теплоотдачи.

Методы быстрого охлаждения позволяют сократить время охлаждения на 50% и более по сравнению с традиционными методами.

4. Нагрев поверхности пресс-формы перед впрыском

Предварительный нагрев поверхности полости пресс-формы непосредственно перед впрыском уменьшает начальную разницу температур между пластиком и пресс-формой.

Меньшая дельта-Т помогает пластику, прилегающему к стенкам формы, быстрее затвердевать. Результирующая экономия времени охлаждения зависит от таких факторов, как материал, толщина стенок и условия формовки.

5. Снижение температуры выброса

Традиционная практика заключается в охлаждении деталей до температуры ниже температуры теплового прогиба материала перед выталкиванием. Однако в некоторых случаях для сохранения стабильности размеров достаточно охлаждения на 5-10°C выше этого порога.

Поскольку скорость охлаждения экспоненциально уменьшается с понижением температуры, небольшое снижение целевой температуры выброса может сократить время охлаждения. Любое снижение должно быть подтверждено, чтобы избежать появления дефектов детали.

6. Анализ и оптимизация параметров процесса

Точная настройка параметров процесса обеспечивает дополнительную экономию времени охлаждения:

• Более низкие температуры расплава обеспечивают более высокий перепад температур для более быстрого охлаждения. Но при этом температура обеспечивает надлежащую текучесть.
• Более быстрая скорость заполнения приводит к меньшим потерям тепла во время впрыска, что сокращает время последующего охлаждения.
• Более высокое давление выдержки сжимает пластик, противодействуя его усадке, что позволяет раньше открыть форму.

Поиск оптимального соотношения параметров позволяет добиться максимальной эффективности охлаждения.

Заключение

Надеюсь, это руководство подскажет вам несколько идей, как сократить время охлаждения. Подводя итог, следует сосредоточиться на:

• Оптимизация компоновки каналов охлаждения. Конформные конструкции обеспечивают значительное сокращение времени.
• При необходимости выбирайте материалы с более быстрым охлаждением. Пластик с высокой теплопроводностью способствует отводу тепла.
• Использование методов быстрого охлаждения, таких как водяные струи или воздушные вихревые трубы.
• Тщательный анализ параметров процесса для создания условий ускоренного охлаждения.

При правильной оптимизации охлаждения можно добиться значительного повышения производительности и качества деталей за счет сокращения времени цикла.

Поэтому проанализируйте свой текущий процесс охлаждения и внедрите некоторые из описанных здесь методов. В результате ваши операции литья под давлением станут быстрее и эффективнее.