Come valutare la compatibilità tra un termoregolatore dello stampo e i canali di raffreddamento
Thomas Chiu, Senior Architecture Manager presso la divisione Ricerca e sviluppo prodotti di CoreTech System
L'idoneità dei termoregolatori dello stampo e dei canali di raffreddamento
Il modo per controllare la temperatura dello stampo nel processo di stampaggio a iniezione prevede in genere l'uso del refrigerante attraverso lo stampo fornito da una centralina di controllo della temperatura dello stampo, che utilizza il refrigerante per mantenere lo stampo alla temperatura del processo.
Tuttavia, il progetto dei canali di raffreddamento di ogni stampo è diverso e l'acquisto di un controller di temperatura dello stampo per ogni diverso layout di canale di raffreddamento può generare costi significativi.
Come si può quindi essere sicuri che il termoregolatore esistente dello stampo sia compatibile con i canali di raffreddamento?
Prima di rispondere a questa domanda, cerchiamo di capire innanzitutto cos’è un sistema di canali di raffreddamento.
Sistema di canali di raffreddamento
Come mostrato nella Fig. 1, lungo il percorso del flusso del refrigerante, i canali di raffreddamento nello stampo distribuiranno il refrigerante dal controller della temperatura dello stampo all'interno dello stampo.
Dopo aver superato lo stampo, il refrigerante verrà quindi reindirizzato al termoregolatore dello stampo.
Fig 1. canali di raffreddamento
Dopo essere entrato all'interno del sistema di termoregolazione dello stampo, il liquido refrigerante passa attraverso lo scambiatore di calore.
In base alla temperatura dello stampo impostata dagli utenti, lo scambiatore di calore regola quindi la temperatura del liquido refrigerante.
Infine, il refrigerante viene inviato dal termoregolatore dello stampo tramite una pompa.
Sappiamo che il flusso si sposta naturalmente da una pressione più alta a una pressione più bassa.
Lungo l'intero percorso del flusso, il refrigerante ha la massima pressione del fluido nel punto in cui esce dalla pompa.
La pressione del fluido diminuisce quindi gradualmente lungo il percorso del flusso e raggiunge il valore minimo quando ritorna alla pompa.
La relazione tra la pompa e i canali di raffreddamento
Nelle specifiche fornite dai produttori di termoregolatori per stampi, è comune trovare la curva delle prestazioni della pompa.
Questa curva illustra come all'aumentare della pressione di uscita, la portata diminuisce e viceversa.
Tuttavia, in base alla teoria, con un diametro del canale fisso, una portata maggiore corrisponde ad una maggiore caduta di pressione nel canale.
La combinazione di pompa e canali di raffreddamento raggiunge l'equilibrio della pressione, quindi è possibile ottenere il valore della pressione effettiva e della portata, come illustrato nella Figura 2
Fig 2. La relazione tra il controller della temperatura dello stampo e i canali di raffreddamento dello stampo
Che tipo di funzionalità è disponibile di Moldex3D per simulare il fenomeno
Moldex3D consente agli utenti di progettare il controller della temperatura dello stampo per l'ingresso che collega i canali di raffreddamento (come mostrato nella Figura 3).
Se non è disponibile un sensore di flusso, gli utenti possono progettare e convalidare i layout dei canali di raffreddamento corrispondenti in base alle specifiche del controller di temperatura dello stampo esistente.
Questa simulazione consente agli utenti di conoscere la relazione tra i canali di raffreddamento e il controller della temperatura dello stampo (fare riferimento alla Figura 4), fornendo condizioni di ingresso del canale di raffreddamento più ragionevoli senza la necessità di “indovinare” la portata o la pressione dell'ingresso.
Fig 3. Interfaccia Moldex3D per l'impostazione delle condizioni al contorno del canale di raffreddamento
Fig 4. Analisi Moldex3D della relazione tra portata e pressione
Conclusione
Per i produttori di termoregolatori per stampi, non è semplice e pratico comprendere i canali di raffreddamento per la progettazione dello stampo di ciascun cliente.
Allo stesso modo, per ciascun cliente, l’acquisto di termoregolatori diversi per ciascuno stampo richiede una valutazione interna dei costi.
Pertanto, nella maggior parte dei casi, la compatibilità tra il progetto dello stampo e il termoregolatore viene stimata in base allo stampo, alle dimensioni delle parti e ai requisiti di temperatura.
La regolazione fine del controller della temperatura dello stampo viene quindi eseguita in base alle condizioni di temperatura in loco per regolazioni più precise.
Tuttavia, alcuni progetti di canali di raffreddamento sono progetti di raffreddamento speciali, particolarmente conformi.
Questi progetti spesso non sono costituiti da un semplice canale dell'acqua cilindrico lungo, vedi ad es. circuiti conformati, il che rende meno semplice valutare la compatibilità dei termoregolatori dello stampo in base all'esperienza.
#Moldex3dITALIA