سرد کاری قالب – بخش اول
رزین نرم پس از ورود به داخل قالب باید به سرعت سرد شود. فرایند سرد کردن به قطعات قالب گرفته شده این امکان را می دهد تا به هنگام خروج از قالب شکل مطلوب خود را حفظ کنند. اگر فرایند سرد کردن انجام نشود، رزین نرم داغ به صورت طبیعی فولاد قالب را تا جایی گرم می کند که سرد کردن نمی تواند شکل قطعه جامد را به دست بدهد. دمای قالب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد، چرا که بخشی از چرخه کلی سرد کاری تابع این فاکتور می باشد. راه های مختلفی برای انجام سرد کاری قالب وجود دارد.
مواد رایج سرد کاری قالب هوا، آب و ترکیب آب/اتیلن گلیکول می باشند. هوا به تابش حرارتی از فولاد پایه قالب مربوط می شود. آب از میان راه های موجود در فولاد قالب به منظور خارج کردن گرما عبور می کند. آب/اتیلن گلیکول برای مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که به سردکاری بیشتری نیاز است و همچنین برای خارج کردن گرما از معابر حرکت می کند.
شکل نشان داده شده در این جا، تصویر سطح مقطع پایه ی قالب با بخش قالب گرفته شده و سیستم راهگاهی آن را نشان می دهد. رزین نرم داغ فولادهای قالب اطراف خود را گرم خواهد کرد. مقداری از این گرما به صفحات ماشین به روش هدایت منتقل خواهد شد و مقداری به هوای اطراف پایه ی قالب به صورت تابش منتقل خواهد شد.
این شکل، تصویر سطح مقطع پایه ی قالب با بخش قالب گرفته شده و سیستم راهگاهی آن را نشان می دهد. کانال های آب از میان حفره ی قالب و فولاد ماهیچه مته کاری شده اند. این کانال ها چرخه ی آب را برای خارج کردن گرمای انتقال داده شده (به صورت هدایت) به قطعه ی قالب گرفته شده فراهم می سازند. دمای آب، جریان و فشار قابل تنظیم می باشند.
این شکل، تصویر سطح مقطع پایه ی قالب به همراه قطعه ی قالب گیری شده و سیستم راهگاهی آن را نشان می دهد. کانال های آب از میان حفره ی قالب و فولاد ماهیچه مته کاری شده اند. این کانال ها چرخه ی ترکیب آب/اتیلن گلیکول را برای خارج کردن گرمای انتقال داده شده (به صورت هدایت) به قطعه ی قالب گرفته شده فراهم می سازند. این ترکیب برای مواردی که به سرد کاری بیشتری نیاز است مورد استفاده قرار می گیرد و به یک واحد خنک کاری نیاز دارد.
حرارت از یک جسم با دمای بالاتر به یک جسم با دمای کم تر حرکت می کند. میزان جریان نه به وسیله ی مقدار حرارت بلکه با تفاوت دمایی مشخص می شود. هر چه میزان تفاوت دمایی میان دو جسم بیشتر باشد، نرخ جریان حرارتی میان آن دو نیز بیشتر خواهد بود. این نوع انتقال حرارت هدایتی از تماس رزین داغ با فولاد و سپس با کانال های آب اتفاق می افتد. میزان بازده سرد کاری قالب به وسیله ی نوع سرد کننده مورد استفاده، فشار سرد کننده، نرخ جریان و دمای سرد کننده تعیین می گردد. همچنین مواد قالب مورد استفاده ضریب هدایت حرارتی متفاوتی دارند.
بسیاری از طراحان قالب میزان نیاز به سردکاری را با استفاده از تجارب قبلی خود مشخص می سازند. بعضی از طراحان قالب میزان نیاز به سرد کاری را با استفاده از روش سردکاری منطقه ای مشخص می سازند. اندازه ی داده شده قطر ماده ی سرد کننده ی می تواند قطر مشخصی را اطراف حفره ی ماده خنک کننده، سرد کند. میزان نیاز به سرد کاری قابل محاسبه می باشد و برای این امر برنامه های کامپیوتری موجود هستند که با استفاده از محاسبات زمان و کار وارده را کاهش بدهند. مطالب زیر یک ارزیابی بهتر از مسائل وارده در محاسبات به شما می دهد:
- معادله ی A میزان حرارت ماده ی نرم (پلاستیکی) به داخل قالب را محاسبه می کند.
- معادله ی B برای محاسبه ی انتقال حرارت جابجایی یا توانایی وسیله در انتقال حرارت از یک مکان به مکان دیگر استفاده می شود.
- معادله ی C میزان انتقال حرارت هدایت (همرفتی) یا حرارت انتقالی میان دو جسم در تماس را محاسبه می کند.
معادله ی D ، معادله ی عدد رینولدز می باشد. به منظور دست یابی به انتقال حرارت بهتر ترجیح داده می شود که از میان کانال های سرد کننده جریان ماده ی سرد کننده آشفته (درهم یا پخش شده) داشته باشیم. عدد رینولدز معیاری برای پایینی آشفتگی می باشد.
منبع : اینترنت
برگردان : ایران ملد
