הזרקת דפוס מאפשר מוצרי פלסטיק להיות מיוצר בפירוט מורכב ומורכב, לעתים קרובות פועל הייצור ניכר, עם עמידות לשחזור איכות פני השטח גבוהה. כלים עובש חייב להיות מתוכנן לשכפל לחלוטין את העיצוב 3D בזמן מחזור מינימלי. קירור של החלק הפלסטיק כפי שהוא מחזק בתוך הכלי עובש הוא גורם קריטי, המשפיעים על זמן המחזור ועל איכות החלק.
בואו לסכם את העקרונות של הקירור קונפורמי ולהסתכל על ההשפעה החיובית של עובש עמוק על עיצוב כלי עובש.
למה להשתמש עובש עמוק עבור הקירור קונפורמי של כלי עובש?
המטרה של הקירור קונפורמי היא להפחית את הטמפרטורה של החלק פלסטיק בתוך הכלי עובש במהירות ובאופן שווה. חלק לא ניתן להסיר את הכלי עד הוא התקרר מספיק כדי לנתק עובש שלה. נקודות חמות כלשהן יעכבו שחרור חלק, עשויות לגרום לסימני השתאה ולכיור בחלק לאחר הסרתן, ועלולות לפגוע באיכותו של משטח המרכיב.
קירור מושגת על ידי העברת נוזלים דרך ערוצים בתוך הכלי עובש כך החום מתבצע מתוך החלק פלסטיק, דרך כלי מתכת, משם בנוזל. המהירות והיעילות של אפקט קירור זה מונעת על ידי כמה מקרוב הערוץ הנוזל עוקב אחר פני השטח של הכלי, והשיעור שבו נוזל הקירור עובר דרכו. אנחנו גם צריכים להבטיח כי כלי עובש שלנו הם אמינים, הימנעות כתמים מתים זרימת נוזל הקירור שבו משקעים יכולים לאסוף וליצור חסימות.
התמונה לעיל - ערוצי קירור קונבנציונאלי המיוצר על ידי קידוח חוצה דורשים תקעים נוספים כדי למנוע כתמים מתים. פינה חדה גם יוצר מערבולת ומגביל את קצב הזרימה של נוזל קירור דרך הערוץ.
עובש עמוק נותן לעצב כלי מעצבים את החופש לעצב ערוצי קירור מורכבים כי לעקוב מקרוב אחר פני השטח של רכיב, תוך למקסם זרימה למינרית ומבטל כתמים מתים שעלול לסבול אחרת לאורך זמן.
בתבניות קונבנציונאלי יש לנו חוצה לקדוח פקוק ערוצי קירור באזורים מוגבלים של החלק ככה:
לעומת זאת, עם עובש עמוק אנו יכולים לעצב ערוצים contored כי עוקבים מקרוב את פני השטח של הכלי ככה:
אז עובש עמוק עוזר לנו לעצב כלים לא רק לספק קירור יעיל יותר, הם גם פשוט יותר לייצר ולהרכיב.
55% הפחתה בזמן הקירור
החברה צריכה להגדיל את התפוקה של תבניות אלה כדי לשמור על קשר עם הביקוש הגובר. באמצעות קירור קונבנציונאלי, זמן המחזור הכולל היה 52 שניות, אשר 22 שניות נדרש כדי לקרר את החלק של טמפרטורת ההתכה של 220 מעלות צלזיוס לטמפרטורת דה דפוס של 100 מעלות צלזיוס.
עובש נוסע עבור חלקים אלה הוא משמעותי ומורכב, המורכב חלל גדול והרבה מוסיף מקורר. העיצוב המקורי מוצג להלן.
מערכת הקירור המקורית לתוספות מכילה מספר מעגלי קירור נפרדים, כפי שמוצג בתמונה למטה. בסך הכל 10 ליטר לדקה של מים הקירור משמש.
תרמוגרפיה של הצד המפלט של הכלי עובש המקורי מראה את טמפרטורת הקיר בסוף מחזור הקירור 22 השני. אנו יכולים לראות וריאציה משמעותית בטמפרטורה על פני עובש, עם כתמים חמים שעלולים לסכן את הרכיב כפי שהוא מוסר מן התבנית:
הצעד הראשון כדי להאיץ את הדברים היא לדמות את התנהגות כלי עובש. בפרט, נקודות חמות צריך ניתוח נוסף כפי שהם אחראים זמן קירור ארוך. בוצעה סימולציה של 20 מחזורים, כולל ניתוח טמפרטורת הקיר. הטמפרטורות המודגמות מראות קורלציה טובה עם התרמוגרפיה.
עכשיו שיש לנו מודל של עיצוב הקירור הנוכחי, אנחנו יכולים לעשות שינויים בעיצוב כדי לשפר את הדברים, מתמקדת על נקודות חמות. במקרה זה, חלק הפתרון הוא להוסיף ערוצי קירור קונבנציונאלי לתוך צלחת עובש נחושת בריליום בצד זרבובית.
לאחר מכן אנו מפתחים תוספות AM חדשות עבור הצד המפלט של הכלי, שמציעות קירור קונפורמי לנשיאת החום העודף. בתמונה שלהלן מוצגים ערוצים נוספים של הקירור בקוטר 4 מ"מ על אזורי הבעיה:
באזור אחד שבו לא היה מספיק מקום כדי לכלול ערוצי קירור נוספים, עשה קרצ'ר שיפורים בעיצוב המוצר כדי להקל על הבעיה.
כאשר אנו מדמים את ההתנהגות התרמית עם מערכות הקירור החדשות הללו אנו רואים שיפור משמעותי באחידות הטמפרטורה על פני החלק, לאחר מחזור קירור קצר בהרבה:
שיפורים מדומים אלה מובל על ידי הדמיה תרמית של עובש חדש לאחר מחזור הקירור מקוצר של 10 שניות בלבד:
מוסיף החדש נעשה באמצעות עובש עמוק כדי ליצור את הערוצים המורכבים. חלקם בנויים לחלוטין additively, ואילו אחרים הם "היברידי" רכיבים אשר לבנות את אזורי תוסף על גבי החסר במכונה. הרכבה החדשה של הצד המפלט מוצגת להלן:
זמן הקירור צומצם ב -55% מ -22 שניות ל -10 שניות בלבד. בשילוב עם חיסכון נוסף זמן חומר הזנה וטיפול, קירור מהיר עזר להגדיל את התפוקה הייצור מכל כלי ב -40% מ -1,500 ל -2,100 חלקים ביום.
תמונה מעל - מקורי (משמאל) חדש (מימין) עובש כלי עיצובים.
סיכום
קירור קונפורמי מאפשר לכלי עובש לפעול מהר יותר וליצור חלקים עקביים יותר. דיפ מולד מגביר את זה עוד יותר על ידי אופטימיזציה של העברת חום כדי להפוך את הקירור הן מהר יותר ואפילו יותר.
