模具的脈沖冷卻
更新時間：2008-9-1 16:03:48 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) 點擊：
脈沖冷卻是一種可以快速使模具散熱的工藝方法。制造手機上機殼的例子表明，除了散熱之外，如果能夠優(yōu)化注塑機上的其他工藝方法，就可以節(jié)省大量的時間。
市場飽和、價格下跌、成本壓力，這一連串原因在推動注塑進(jìn)行合理化改革。
調(diào)整成型周期
成型周期的時間是進(jìn)行調(diào)整的一個因素。將成型周期時間分解成個時間間隔就可以看到潛力。位于德國Schweinfurt的Wieder有限責(zé)任公司首先在冷卻時間上看到了這種潛力，前提是能夠成功地在模具中繼續(xù)使熔融料自由散熱。根據(jù)退火專家的觀點，這樣做最多可以節(jié)省50%的周期時間。在西門子公司萊比錫工廠的手機上機殼的二組分注塑中，所節(jié)約的時間甚至更長。
當(dāng)然，除此之外還需要減少機器工作的時間。因此，Wieder公司在一項由西門子公司委托的分析工作中對節(jié)約時間的潛力進(jìn)行測算，機器制造商Ferromatik Milacron和機械手裝置制造商Witttmann也參加了這個項目。最終成功達(dá)到了西門子公司提出的每星期生產(chǎn)55000個上機殼的目標(biāo)。
Wieder公司通過脈沖冷卻將散熱時間從9.8s降低到3.5s。但是這一點是因為平行的工藝程序如后壓和塑化時間也縮短了才做到的。此外，模具的運動，包括取出工件的時間也縮短了。最終的周期時間為7.8s,而不需要改變注塑件的幾何形狀.為了接近自由散熱的時間,在模具中只是改變了冷卻循環(huán)回路的路線。在此，只使用了已有的冷卻流道的一半就可以了。它們是這樣選擇的，即另一方面熱量在干運行時間（空循環(huán)）之前就到達(dá)最近的流道；另一方面，在周期時間之內(nèi)又必須完成到距離最遠(yuǎn)的流道的熱傳遞。為了把這兩點都做到，將它們盡量地放在模槽后面并不總是有利的。在生產(chǎn)PC/ABS (聚碳酸酯/丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物)手機上機殼的2模槽模具中的距離一般更大些。
新的思考方式
根據(jù)這些變化產(chǎn)生了和普通的流動冷卻不同的一種思考方式。據(jù)Wieder公司說，在流動冷卻中，是以一種恒定流動的熱流為出發(fā)點的。在脈沖冷卻時卻不是這種情況，它是隨著時間而減少的熱流為基礎(chǔ)的，熱流在注塑之后的短時間內(nèi)達(dá)到最大值，通過使用一個內(nèi)裝的傳感器測定模槽壁的溫度來測量。如果不可能內(nèi)裝傳感器，可以用一個溫度敏感元件在冷卻液的回流中測量溫度。在這兩種情況下，都要據(jù)此計算冷卻回路閥門的開啟時間。這些時間和需要傳導(dǎo)的熱量的百分比的分布相對應(yīng)。
脈沖快速冷卻系統(tǒng)
以這種方式可以避免冷凝水的產(chǎn)生，通常冷卻液的進(jìn)口溫度會產(chǎn)生冷凝水。在注塑上機殼時進(jìn)口溫度是15°C，比普通的流量測量時明顯要低。由此達(dá)到了對于模槽壁的很高的溫度降，這樣就實現(xiàn)從模具中更快地散熱。模槽壁的溫度借助于傳感器保持在一定的水平上。
模溫控制
而整個模具有溫度狀況是由一個箱式調(diào)節(jié)裝置負(fù)責(zé)控制的。它的作用是，盡管進(jìn)口溫度溫度低，但它可以使兩個半模的溫度保持平衡。據(jù)Wieder公司介紹，如果兩個半模的溫差上升，脈沖冷卻的快速導(dǎo)熱就要以模具磨損的明顯增加為代價。
因此，溫度專家建議，第一步應(yīng)先進(jìn)行模具的熱流分析。通過分析可以得知改換采用脈沖冷卻所花費的工作和費用是否值得。零件壁越薄，這種改換的可能性就越大。Wieder公司不僅在手機上機殼，而且在保險杠和飲料杯子的注塑上都證明了這一點。
在Fakuma展覽會上，自動化專家Gosewehr公司的展臺上演示了脈沖冷卻，該公司展出一臺取出零件用的高速機器人，它在Demag Ergotech公司的高速機器上使用標(biāo)準(zhǔn)工藝方法進(jìn)行注塑，能夠縮短周期時間。這個項目的目標(biāo)是將周期時間縮短到7s以下，由此將投資收回時間壓縮在6個月以內(nèi)。
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