Como garantir a temperatura uniforme do molde durante o processo de resfriamento de máquinas de moldagem por injeção?

Para garantir a temperatura uniforme do molde durante o processo de resfriamento das máquinas de moldagem por injeção, primeiro, otimize o projeto dos canais de resfriamento, incluindo layout razoável, determinação de parâmetros apropriados e adoção de tecnologia de resfriamento conformal. Segundo, controle e regule o meio de resfriamento, prestando atenção à distribuição do fluxo e à estabilidade da temperatura. Terceiro, otimize os materiais e a estrutura do molde, selecione materiais adequados e melhore a estrutura para aumentar o efeito de dissipação de calor.

Otimização do projeto do canal de resfriamento

1. Layout razoável de canais de resfriamento

• Princípio da distribuição uniforme:

Os canais de resfriamento devem ser distribuídos tão uniformemente quanto possível ao redor da cavidade do molde. Por exemplo, para uma cavidade de molde retangular, os canais de resfriamento podem ser projetados para serem dispostos a distâncias iguais ao redor da cavidade, de modo que as taxas de resfriamento em todas as direções do molde tendam a ser as mesmas. Se o molde for circular, os canais de resfriamento podem adotar um layout anular ou espiral para garantir que o calor seja dissipado uniformemente do centro para a borda do molde.

• Evitando zonas mortas de resfriamento:

Deve-se prestar atenção às possíveis zonas mortas de resfriamento no molde, como alguns furos profundos, ranhuras estreitas ou estruturas internas complexas. Para essas áreas, podem ser projetadas ramificações especiais de canais de resfriamento ou adotados métodos de resfriamento por inserção. Por exemplo, no molde para produtos de moldagem por injeção com furos profundos, canais de resfriamento separados podem ser projetados nas partes centrais correspondentes aos furos profundos, ou inserções com tubos de resfriamento podem ser usados ​​para garantir que essas peças também possam ser resfriadas de forma eficaz.

2.Determinação de parâmetros de canal apropriados

• Diâmetro do canal:

 

The diameter of cooling channels is generally between 6 – 12 mm. Larger diameter channels can allow more cooling medium to pass through, which helps to carry away more heat, but may lead to a less compact mold structure. Smaller diameter channels may increase the flow resistance of the cooling medium and affect the cooling efficiency. It is necessary to comprehensively determine it according to factors such as the size of the mold, the size and material of the injection molded product.

• Espaçamento entre canais:

The channel spacing is usually between 2 – 5 times the channel diameter. Appropriate spacing can ensure that the cooling medium can effectively cover the surface of the mold cavity and avoid local overheating or overcooling. For example, for the mold of products with thick walls and materials with low thermal conductivity, the channel spacing can be appropriately reduced to enhance the cooling effect.

• Distância entre o Canal e a Cavidade:

The distance between the cooling channel and the surface of the mold cavity is also crucial. Generally, this distance should be between 1 – 3 times the channel diameter. If the distance is too close, it may lead to excessive temperature fluctuations on the mold surface, and if it is too far, the cooling efficiency will be reduced.

3. Adoção de tecnologia de resfriamento conformal (para moldes complexos)

• Princípio e vantagens:

Os canais de resfriamento conformados são projetados de acordo com o formato da cavidade do molde, que pode se ajustar melhor à superfície do molde, de modo que o caminho de fluxo do meio de resfriamento no molde corresponda ao caminho de dissipação de calor. Esta tecnologia é muito eficaz na injeção de produtos com superfícies curvas complexas ou formas irregulares. Por exemplo, no molde para peças internas automotivas, canais de resfriamento conformes podem ser dispostos ao longo dos contornos complexos das peças internas, melhorando muito a uniformidade do resfriamento e reduzindo a deformação dos produtos causada pelo resfriamento irregular.

• Métodos de projeto e fabricação:

The design of conformal cooling channels requires the help of advanced computer-aided design (CAD) software. The best shape of the cooling channels is generated through the three-dimensional modeling of the mold cavity. In terms of manufacturing, 3D printing technology or special mold processing techniques can be used to achieve it. 3D printing can manufacture molds with complex internal structures, including high-precision conformal cooling channels.

Control and Regulation of Cooling Medium

1.Even Distribution of Flow Rate

• Use of Flow Control Valves:

Instale válvulas de controle de fluxo em cada tubo do sistema de resfriamento. A vazão do meio de resfriamento em diferentes canais pode ser controlada ajustando o grau de abertura das válvulas. A vazão pode ser razoavelmente distribuída de acordo com os requisitos de resfriamento das diferentes partes do molde. Por exemplo, para as áreas com calor concentrado no molde, a vazão dos canais de resfriamento nesta área pode ser aumentada adequadamente, de modo que o meio de resfriamento possa transportar o calor mais rapidamente.

• Projeto de coletores e divisores:

Instale coletores e divisores no sistema de refrigeração. O coletor é usado para distribuir uniformemente o meio de resfriamento nas entradas de cada canal de resfriamento, e o divisor é usado para coletar o meio de resfriamento que sai de cada canal. Este projeto pode reduzir o problema de vazão irregular causado por diferenças na resistência do tubo.

2. Controle de temperatura estável

• Seleção e Manutenção de Equipamentos de Refrigeração:

Selecione equipamento de refrigeração apropriado para controlar a temperatura do meio de resfriamento. Para a produção de moldagem por injeção em larga escala, podem ser necessários resfriadores industriais para fornecer um meio de resfriamento estável em baixa temperatura. Deve ser realizada manutenção regular do equipamento de refrigeração, incluindo limpeza do condensador, verificação da pressão e conteúdo do refrigerante, etc., para garantir a eficiência da refrigeração e a precisão do controle de temperatura.

• Sensores de temperatura e controle de feedback:

Instale sensores de temperatura nas entradas e saídas do meio de resfriamento e nas principais partes do molde para monitorar as mudanças de temperatura em tempo real. Através do sistema de controle de feedback, a potência operacional do equipamento de refrigeração ou a vazão do meio de resfriamento podem ser ajustadas de acordo com os sinais dos sensores, de modo que a temperatura do molde seja mantida dentro da faixa definida. Por exemplo, quando o sensor detecta que a temperatura de uma determinada parte do molde está muito alta, o sistema de feedback pode aumentar automaticamente a vazão do meio de resfriamento nos canais de resfriamento desta área ou reduzir a temperatura do meio de resfriamento.

Otimização do Material e Estrutura do Molde

1.Seleção de materiais de molde apropriados

• Preferência por Materiais com Alta Condutividade Térmica:

A escolha de materiais de molde com alta condutividade térmica pode melhorar a eficiência da transferência de calor e facilitar a uniformidade da temperatura do molde. Por exemplo, os materiais de molde de liga de cobre têm uma condutividade térmica muito maior do que o aço comum. Ao injetar produtos com altos requisitos de controle de temperatura (como lentes ópticas), moldes de liga de cobre podem ser considerados. No entanto, os materiais de liga de cobre são relativamente caros e as suas propriedades mecânicas podem não ser tão boas como as do aço, pelo que é necessária uma compensação abrangente.

• Uniformidade de Materiais:

Garanta a uniformidade de qualidade dos próprios materiais do molde e evite diferenças na condução de calor causadas pela estrutura interna não uniforme dos materiais. Ao comprar materiais para moldes, escolha fornecedores confiáveis ​​e realize inspeções nos materiais para evitar problemas como impurezas e poros no interior dos materiais.

2. Melhoria da Estrutura do Molde

• Projeto de Estruturas de Condução de Calor:

Algumas estruturas de condução de calor, como dissipadores de calor ou pontes térmicas, podem ser projetadas dentro do molde. Os dissipadores de calor podem aumentar a área de contato entre o molde e o meio de resfriamento e acelerar a dissipação de calor. As pontes térmicas podem guiar o calor nas áreas com calor concentrado no molde para as áreas com bons efeitos de resfriamento. Por exemplo, dissipadores de calor podem ser projetados na parte central do molde. Quando as estruturas internas dos produtos moldados por injeção (como colunas de plástico) estão em contato com o núcleo, o calor pode ser transferido para o meio de resfriamento mais rapidamente através dos dissipadores de calor.

• Desenho Simétrico do Molde (se aplicável):

Para os moldes de alguns produtos simétricos, a adoção de uma estrutura de molde simétrica pode tornar o processo de resfriamento mais uniforme. Por exemplo, para o molde de uma caixa plástica simétrica, os canais de resfriamento, a espessura da parede do molde e outras estruturas podem ser projetados simetricamente, de modo que a dissipação de calor e as mudanças de temperatura em ambos os lados do molde sejam mais consistentes durante o processo de resfriamento.