Conception de refroidissement de moulage par injection de caisse en plastique

Dans le moulage par injection de thermoplastiques, la qualité des pièces et le temps de cycle dépendent fortement de l'étape de refroidissement. dans ce cas, nous étudions des dispositifs de refroidissement alternatifs pour la conception du refroidissement du moule d'injection pour le noyau, le résultat attendu est une amélioration de la qualité de la pièce en termes de retrait et de gauchissement.

Chicanes

Un déflecteur est en fait un canal de refroidissement percé perpendiculairement à une ligne de refroidissement principale, avec une lame qui sépare un passage de refroidissement en deux canaux semi-circulaires. Le liquide de refroidissement s'écoule d'un côté de la pale depuis la conduite de refroidissement principale, tourne autour de la pointe vers l'autre côté du déflecteur, puis retourne vers la conduite de refroidissement principale.

Cette méthode fournit des sections transversales maximales pour le liquide de refroidissement, mais il est difficile de monter le séparateur exactement au centre. L'effet de refroidissement et donc la répartition de la température d'un côté du noyau peuvent différer de celui de l'autre côté. Cet inconvénient d'une solution par ailleurs économique, en ce qui concerne la fabrication, peut être éliminé si la tôle formant le déflecteur est tordue. Par exemple, le déflecteur hélicoïdal, comme illustré ci-dessus, transporte le liquide de refroidissement vers la pointe et revient sous la forme d'une hélice. Il convient pour des diamètres de 12 à 50 mm et permet une répartition très homogène de la température. Un autre développement logique des déflecteurs est celui des noyaux en spirale à simple ou double vol, comme indiqué ci-dessus.

Barboteurs

Un barboteur est similaire à un déflecteur sauf que la lame est remplacée par un petit tube. Le liquide de refroidissement s'écoule dans le bas du tube et « bulle » hors du haut, comme le fait une fontaine. Le liquide de refroidissement s'écoule ensuite autour de l'extérieur du tube pour continuer son écoulement à travers les canaux de refroidissement.

Le refroidissement le plus efficace des noyaux minces est obtenu avec des barboteurs. Le diamètre des deux doit être ajusté de manière à ce que la résistance à l'écoulement dans les deux sections soit égale. La condition pour cela est :

Diamètre intérieur/diamètre extérieur = 0,707

Les barboteurs sont disponibles dans le commerce et sont généralement vissés dans le noyau, comme indiqué ci-dessus. Jusqu'à un diamètre de 4 mm, le tube doit être biseauté à son extrémité pour agrandir la section transversale de la sortie ; cette technique est illustrée à la figure 3. Les barboteurs peuvent être utilisés non seulement pour le refroidissement du noyau, mais également pour refroidir les sections plates du moule, qui ne peuvent pas être équipées de canaux percés ou fraisés.

REMARQUE : Étant donné que les déflecteurs et les barboteurs ont des zones d'écoulement rétrécies, la résistance à l'écoulement augmente. Il convient donc d’être prudent lors de la conception de la taille de ces appareils. Le comportement d'écoulement et de transfert de chaleur des déflecteurs et des barboteurs peut être facilement modélisé et analysé par l'analyse Upmold Cooling.

Broches thermiques

Une broche thermique est une alternative aux chicanes et aux barboteurs. Il s'agit d'un cylindre scellé rempli de liquide. Le fluide se vaporise en extrayant la chaleur de l'acier à outils et se condense en libérant la chaleur vers le liquide de refroidissement, comme indiqué ci-dessus. L'efficacité du transfert de chaleur d'une broche thermique est presque dix fois supérieure à celle d'un tube en cuivre. Pour une bonne conduction thermique, évitez un espace d'air entre la goupille thermique et le moule, ou remplissez-le d'un mastic hautement conducteur.

Refroidissement pour noyaux fins

Si le diamètre ou la largeur est très petit (inférieur à 3 mm), seul le refroidissement par air est réalisable. L'air est soufflé vers les noyaux depuis l'extérieur lors de l'ouverture du moule ou s'écoule à travers un trou central depuis l'intérieur, comme illustré ci-dessus. Bien entendu, cette procédure ne permet pas de maintenir une température exacte du moule.

Better cooling of slender cores (those measuring less than 5 mm) is accomplished by using inserts made of materials with high thermal conductivity, such as copper or beryllium-copper materials. This technique is illustrated above. Such inserts are press-fitted into the core and extend with their base, which has a cross-section as large as is feasible, into a cooling channel.

Refroidissement pour gros noyaux

Pour les grands diamètres de noyau (40 mm et plus), un transport positif du liquide de refroidissement doit être assuré. Cela peut être réalisé avec des inserts dans lesquels le liquide de refroidissement atteint la pointe du noyau à travers un alésage central et est conduit à travers une spirale jusqu'à sa circonférence, et entre un noyau et un insert de manière hélicoïdale jusqu'à la sortie, comme indiqué ci-dessus. Cette conception affaiblit considérablement le noyau.

Refroidissement des noyaux de cylindres

Le refroidissement des noyaux de cylindre et autres pièces rondes doit être effectué avec une double hélice, comme indiqué ci-dessus. Le liquide de refroidissement s'écoule vers la pointe du noyau dans une hélice et revient dans une autre hélice. Pour des raisons de conception, l'épaisseur de paroi du noyau doit dans ce cas être d'au moins 3 mm.