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Konformes abkühlendes Spritzen basiert auf Drucken 3D
Jun 11, 2018

Kerntipp: Das Spritzgießen ermöglicht Kunststoffprodukten im täglichen Leben komplexe Formen und komplizierte Details zu erhalten und erzielt eine Serienfertigung unter Beibehaltung eines stabilen Toleranzbereichs und einer hochwertigen Produktoberfläche.

Das Spritzgießen ermöglicht Kunststoffprodukten im täglichen Leben, komplexe Formen und komplizierte Details zu erhalten, und erzielt eine Stapelproduktion, während ein stabiler Toleranzbereich beibehalten wird und eine qualitativ hochwertige Produktoberfläche erhalten bleibt.

 

Für Formenhersteller, weil die Qualität der Form direkt die Effizienz des Spritzgießens bestimmt und die Qualität des Produktes bestimmt, die den Mehrwert des Produkts bestimmt, so wie das Kunststoffprodukt in der minimalen Zykluszeit effizient zu kühlen ist Design und Herstellung von konformen Kühlformen Die wichtigsten Überlegungen in diesem Prozess und die Kühlung spielten in dieser Zeit eine wichtige Rolle.

 

Erstens, mit der Form der Abkühlung von den Zwängen der traditionellen Art und Weise

 

Das Prinzip der konformen Kühlung besteht darin, die Temperatur eines Kunststoffteils in einer gleichmäßigen und kontinuierlichen Weise schnell abzusenken. Das Spritzgussteil kann während des Abkühlens nicht aus der Form genommen werden, bis es ausreichend abgekühlt ist, und dann wird das Spritzgussteil aus der Form genommen. Jeder heiße Punkt verzögert den Spritzgießzyklus, der nach dem Entformen Verzug und Beulen im Formteil verursachen und die Oberflächenqualität des Kunststoffteils beeinträchtigen kann.

 

Eine schnelle Kühlung wird durch den Durchgang von Kühlmittel durch die Kanäle in der Form erreicht, wodurch die Wärme von dem geformten Teil entfernt wird. Die Geschwindigkeit und Gleichförmigkeit dieses Kühleffekts wird durch den Fluiddurchgang und die Geschwindigkeit bestimmt, durch die die Kühlflüssigkeit strömt.

Der traditionelle Kühlkanal innerhalb der Form wird durch sekundäre Bearbeitung erreicht. Durch das Querbohren wird das interne Netzwerk des linearen Rohrs erzeugt, und die Durchflussrate und -richtung werden durch den eingebauten Fluidpfropfen eingestellt. Diese Methode hat ihre Grenzen. Die Form des Wassernetzes ist begrenzt. Daher ist der Kühlkanal weit von der Oberfläche der Form entfernt, so dass die Kühlung wenig effizient ist. Nicht nur das, sondern auch zusätzliche Verarbeitungs- und Montagezeiten sowie das Risiko, dass das Kanalnetzwerk des blinden Flecks blockiert wird. Darüber hinaus muss in dem komplizierten Fall, um die Bearbeitung des Kühlkanals zu reservieren, die Form auch in mehrere Teile zerschnitten werden, um sie herzustellen, und dann in ein ganzes Stück der Form gespleißt werden, was zu einem zusätzlichen Herstellungsprozess führt, und verkürzt auch die Lebensdauer der Form.

 

Der Unterschied zwischen dem konformen Kühlverfahren und dem herkömmlichen Kühlverfahren besteht darin, dass sich die Form des Kühlwasserkanals mit der Form des spritzgegossenen Produkts ändert und nicht länger linear ist, wie in Fig. 3 gezeigt. 1. Diese Art von Kühlwasserweg löst das Problem, dass der Abstand zwischen dem herkömmlichen Kühlwasserweg und der Formhohlraumoberfläche inkonsistent ist. Es kann dazu führen, dass das Spritzgussprodukt gleichmäßig gekühlt wird und die Kühleffizienz höher ist.

 

Zweitens, 3D-Druck-Herstellung

 

Die 3D-Druckherstellung befreit die Menschen von den Einschränkungen des Querbohrens. Jetzt kann der innere Kanal so gestaltet werden, dass er näher an der Kühlfläche der Form ist, mit glatten Ecken, schnellerer Strömung, erhöhter Wärmeübertragungseffizienz zum Kühlmittel, und verschiedene Kühlkreisläufe können entsprechend den Kühlanforderungen entworfen werden, um konsistent zu sein Geschwindigkeit Wärmeableitung zur Förderung der Wärmeableitung. Der Kühlmitteldurchsatz ist entscheidend für die Abkühlgeschwindigkeit der Form. Glatte Ecken müssen so konstruiert sein, dass der Druckverlust entlang des Kanals verringert wird.

 

Metallpulver-selektiv schmelzende 3D-Drucktechnologie kann auch in Kühlkanälen bis zu 1,4 mm Durchmesser hergestellt werden. Ein vorteilhafter Vorteil der 3D-Druck-Herstellungstechnik besteht darin, dass das Pulverschmelzen eine leicht strukturierte Oberfläche hervorbringt. Diese Texturstruktur erhöht die Oberfläche für den Kühlkontakt, bewirkt einen besseren Wärmeübertragungseffekt, wodurch die Kühlwirkung verbessert wird, und kleine Turbulenzen in dem Kanal werden gebildet, um den Selbstreinigungseffekt des Kanals zu erreichen.

 

Drittens, der Mehrwert des 3D-Drucks für Spritzgießprodukte

 

Mit der durch 3D-Druck hergestellten Spritzgussform mit konformer Kühlung kann die Effizienz der Spritzgießverarbeitung bis zu 70% betragen. In dem in 2 gezeigten Beispiel wird eine Eiswischerform durch ein additives Herstellungsverfahren verarbeitet, das die Einspritzzeit von 80 Sekunden auf 40 Sekunden reduziert, was bedeutet, dass die Produktionsrate von Spritzgussteilen verdoppelt wird.

 

Abbildung 2: Eiskratzer mit Kühlstempel

Andere wichtige Vorteile von konformen Kühlformen, die durch additive Fertigung hergestellt werden, umfassen die Fähigkeit, einheitlichere geformte Teile zu bilden, keine Defekte in den Produkten und das Vermeiden von Schrumpfmarkierungen aufgrund ungleichförmiger Kühlraten. Darüber hinaus hilft es bei der Entwicklung neuer Spritzgießprodukte, die Produktentwicklung mit weniger Iterationen zu erreichen. Zu den weiteren Vorteilen gehört natürlich die Tatsache, dass bei der Herstellung von komplexen Formen das Verfahren der additiven Herstellung aufgrund der Verringerung der Verarbeitung und des Nähens der Kühlkanäle schneller ist als das herkömmliche Verfahren.

 

Es sollte angemerkt werden, dass die Präzision der durch das Additiv erzeugten Formoberfläche nicht hoch ist und die erforderliche Oberflächenpräzision durch die späteren Fertigungs- und Polierprozesse erhalten wird. In diesem Zusammenhang ergänzen sich traditionelle Bearbeitung und additive Fertigung.