วิธีการให้ความร้อน การเก็บรักษาความร้อน และความเย็นที่ใช้กันทั่วไปของเรา:
ล. ภาพรวม
กระบวนการขึ้นรูปด้วยแรงอัดเป็นวิธีการขึ้นรูปที่ใช้กันทั่วไปและเก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งสำหรับวัสดุพลาสติก และเป็นวิธีกระบวนการที่ใช้บ่อยที่สุดในการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุ มีลักษณะของอุปกรณ์การขึ้นรูปอย่างง่าย การลงทุนอุปกรณ์ขนาดเล็ก โครงสร้างแม่พิมพ์อย่างง่าย ฯลฯ ยังคงเป็นหนึ่งในวิธีการผลิตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน' การผลิตยานยนต์และอัตโนมัติที่พัฒนาอย่างสูง อย่างไรก็ตาม วรรณกรรมที่สามารถอ้างอิงถึงการออกแบบแม่พิมพ์สำหรับการขึ้นรูปด้วยแรงกด นอกเหนือจากตำราเรียน เอกสารที่เขียนโดยรุ่นก่อนๆ และภาพประกอบการออกแบบแม่พิมพ์ มีคนเพียงไม่กี่คนที่สรุปทักษะที่สำคัญในการออกแบบแม่พิมพ์
โครงสร้างการทำความร้อน การเก็บรักษาความร้อน การทำความเย็น และการยึดจับของแม่พิมพ์เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบแม่พิมพ์คอมโพสิต การออกแบบโครงสร้างส่งผลโดยตรงต่อรูปลักษณ์และความสม่ำเสมอของคุณภาพภายในของผลิตภัณฑ์ และยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์อีกด้วย
2. การออกแบบการทำความร้อน การเก็บรักษาความร้อน และความเย็น
2.1 ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับท่อความร้อน
การให้ความร้อนด้วยเหล็กกล้าเป็นวิธีการให้ความร้อนที่ต้องใช้ในการออกแบบแม่พิมพ์พลาสติกเกือบทั้งหมด สามารถออกแบบเป็นการเดินสายทางเดียว การเดินสายสองทาง และรูปแบบอื่นๆ วัสดุสามารถเป็นท่อตะเข็บ ท่อไร้รอยต่อ ท่อสแตนเลส ฯลฯ และมีลักษณะเฉพาะคือสูญเสียความร้อน ขนาดเล็ก ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูง เดินสายง่าย ออกแบบได้ 220V หรือ 380V ตามความต้องการ และสายไฟมีความยืดหยุ่นและ หลากหลาย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของวัสดุและเทคโนโลยีการประมวลผล จึงจำเป็นต้องให้ความสนใจกับลักษณะเฉพาะในการออกแบบแม่พิมพ์
(L) ท่อความร้อนมักจะมีปลายเย็นยาวที่ปลายทั้งสองข้าง ซึ่งไม่สามารถให้ความร้อนได้
(2) การออกแบบกำลังไฟฟ้าของส่วนทำความร้อนไม่ควรเกินขีดจำกัด 10 วัตต์/ซม. ให้มากที่สุด เช่นท่อความร้อนยาว 30 ซม. กำลังไฟไม่ควรเกิน 300 วัตต์ให้มากที่สุด หากกำลังออกแบบเกินขีดจำกัดนี้ โหลดพื้นผิวของท่อความร้อนจะสูงและท่อเหล็กจะไวต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน ซึ่งจะทำให้เกิดการลัดวงจร
(3) สำหรับการออกแบบแม่พิมพ์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 250 องศาเซลเซียส การใช้ท่อความร้อนทำได้ยาก ฉันเคยใช้ท่อความร้อนเพื่อให้ความร้อนสูงถึง 420 °C แต่อุณหภูมิการขึ้นรูปนี้มีข้อกำหนดที่สูงในด้านคุณภาพของท่อความร้อน และจำเป็นต้องตรวจสอบวงจรบ่อยๆ เพื่อความราบรื่นและการลัดวงจร เพราะภายใต้เงื่อนไขนี้ ท่อความร้อน ขั้วต่อ ลวดทองแดงสำหรับเชื่อมต่อ เหล็กแผ่น และสื่ออื่น ๆ ง่ายมากที่จะออกซิไดซ์ ส่งผลให้วงจรแตก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการดูแลเป็นพิเศษสำหรับสื่อส่งไฟฟ้า พยายามหลีกเลี่ยงการให้สายไฟนำไฟฟ้าไปในอากาศ และยืดอายุการใช้งานของสายไฟ
แกนหัวแร้งมักใช้เป็นท่อความร้อนของแม่พิมพ์ซึ่งมีกำลังสูงต่อหน่วยความยาว (โดยปกติแกนหัวแร้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. และความยาว 8 ซม. สามารถเข้าถึงกำลังขับ 150 วัตต์) ทนทาน ปลอดภัยและไม่ง่ายที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร , สามารถฝังโดยการเจาะรูตาบอด ข้อเสียคือ ปรับแต่งการออกแบบได้ยาก และแตกหักง่ายระหว่างการถอดและเปลี่ยน
ในการออกแบบวงจร มาตรการประกัน เช่น การประกันภัยและสวิตช์ลม เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ สถานที่ปฏิบัติงานต้องสะอาด เป็นระเบียบ มีฉนวนป้องกันที่ดี และขยันหมั่นเพียรในการตรวจสอบความบกพร่องทางไฟฟ้าระหว่างการทำงาน เพื่อป้องกันอันตรายที่ไม่จำเป็น
2.2 เจาะรูสำหรับติดตั้งท่อความร้อน
จากมุมมองของการถ่ายเทความร้อน การติดตั้งท่อความร้อนควรอยู่ใกล้กับพื้นผิวของแม่พิมพ์มากที่สุด เพื่ออำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนจากท่อความร้อนไปยังแม่พิมพ์โดยเร็วที่สุด อันที่จริง ท่อความร้อนไม่มีพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่กับแม่พิมพ์ สาระสำคัญของการถ่ายเทความร้อนคือการแผ่รังสีและการนำความร้อนเป็นเรื่องรอง ดังนั้นท่อความร้อนส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับการติดตั้งแม่พิมพ์จึงเคลือบด้วยสารเคลือบที่ช่วยเสริมการแผ่รังสีอินฟราเรด ในเวลาเดียวกัน วิธีการจำกัดกำลังการออกแบบ (10 วัตต์/ซม.) ก็ถูกใช้เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของท่อความร้อนด้วยเช่นกัน
ดังนั้น เมื่อประมวลผลรูท่อความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูท่อความร้อนที่ยาว ไม่จำเป็นต้องออกแบบช่องว่างที่พอดีให้เล็กเกินไป วิธีการออกแบบที่มีประสิทธิภาพคือการใส่ท่อความร้อนที่ปลายทั้งสองของรูให้ชิดที่สุดเท่าที่จะทำได้ และสามารถใช้การเสียบและการเสียบได้ หรือออกแบบ baffle และวิธีอื่นๆ วิธีการนี้สามารถลดพื้นที่กระจายความร้อนของท่อความร้อนและการสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2.3 การฝังท่อความร้อน
ท่อความร้อนที่ฝังอยู่ควรเติมผงแมกนีเซียมออกไซด์เดียวกันกับสื่อในท่อเพื่อลดภาระความร้อนบนพื้นผิวของท่อความร้อน วิธีนี้สามารถลดการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวของท่อและยืดอายุการใช้งานของท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถ้าเป็นไปได้ ควรเติมผงแมกนีเซียมออกไซด์ลงในรูยึดของท่อความร้อนด้วย
2.4 วิธีฉนวนแม่พิมพ์
การเสริมสร้างมาตรการรักษาความร้อนของแม่พิมพ์สามารถลดการสูญเสียความร้อนของแม่พิมพ์ ทำให้แม่พิมพ์ถึงอุณหภูมิการผลิตที่กำหนดไว้ในระยะเวลาอันสั้น และลดการสูญเสียพลังงาน วิศวกรและช่างเทคนิคทุกคนมีวิธีแก้ปัญหาเฉพาะตัว ฉันจะพูดถึงประสบการณ์ของฉันเท่านั้น
2.4. l มาตรการเก็บรักษาความร้อนของแผ่นทำความร้อน
แผ่นใยหินหรือผ้าใยหินมักจะใช้เพื่อรักษาความร้อนของแผ่นทำความร้อน แต่ผ้าใยหินนั้นไม่ง่ายต่อการวางราบ และยังมีอิทธิพลบางอย่างในการรับประกันความขนานของแผ่นดัน แผ่นใยหินมีหลายประเภท โดยทั่วไปคือแผ่นใยหินยาง แต่แผ่นใยหินชนิดนี้ไม่ใช่วัสดุที่เหมาะสำหรับการปิดผนึกและฉนวนกันความร้อน มีการบีบอัดบางอย่างและจะปล่อยยากมาก กลิ่นส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมการทำงานและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน
ควรใช้กระดาษแข็งใยหินเพื่อรักษาความร้อนของแผ่นทำความร้อน ข้อกำหนดทั่วไปคือ 1,000 × 1,000 หนา 3-5 มม. ตัวจานค่อนข้างปกติ ความขนานนั้นดี การอัดได้ค่อนข้างปานกลาง และไม่มีกลิ่นแปลก ๆ ภายใต้อุณหภูมิสูง
2.4.2 มาตรการฉนวนกันความร้อนของแม่พิมพ์
มีมาตรการฉนวนกันความร้อนมากมายสำหรับแม่พิมพ์ และผ้าฝ้ายฉนวนกันความร้อนอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถห่อด้วยผ้าใยหินหรือผ้าแก้วสำหรับฉนวนกันความร้อน นอกจากนี้ยังมีการเคลือบฉนวนในท้องตลาดซึ่งปัจจุบันเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับฉนวนแม่พิมพ์ เป็นส่วนผสมของเส้นใยขนาดกลางและยาว สารละลาย และวัสดุฉนวนโฟมชนิดหนึ่ง มีความหนืดปานกลางและง่ายต่อการทา วัสดุนี้มักใช้เป็นวัสดุฉนวนสำหรับท่อส่งเคมีและท่อความร้อน และเป็นด่างเล็กน้อย (แม่พิมพ์กัดกร่อนง่าย) หลังจากใช้งานที่อุณหภูมิ 150°C ไม่พบผลกระทบด้านลบ เช่น เกรียม การหลอมเหลว กลิ่น ฯลฯ ในขณะเดียวกัน วัสดุก็เบามาก และเป็นพลาสติกที่มีความแข็งแรง และง่ายต่อการสร้างพื้นผิวแม่พิมพ์ที่สวยงามยิ่งขึ้น
2.5 วิธีการหล่อเย็นแม่พิมพ์
การระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นวิธีการทำความเย็นที่แม่พิมพ์ส่วนใหญ่นำมาใช้ แต่ก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน มันต้องการให้ท่อมีประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีและท่อส่งน้ำบนและล่างจะต้องไม่มีสิ่งกีดขวางซึ่งทำให้เสียแหล่งน้ำ เมื่ออุณหภูมิการทำความเย็นสูงกว่า 100°C ไอน้ำอาจระเบิดได้ ข้อดีคือความจุความร้อนมีขนาดใหญ่และสามารถระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว
การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีการทำความเย็นที่เหมาะสมที่สุด ตรงกันข้ามกับการระบายความร้อนด้วยน้ำ ไม่ต้องการการปิดผนึกท่ออย่างแน่นหนา และไม่มีการสูญเสียทรัพยากร สามารถหล่อเย็นแม่พิมพ์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 100°C อัตราการทำความเย็นสามารถกำหนดได้โดยการไหลของก๊าซ และแหล่งที่มานั้นเรียบง่ายและสะดวก และการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านการผลิตในระดับหนึ่งสามารถหาแหล่งก๊าซที่ค่อนข้างสะดวกได้
3. การจับยึดแม่พิมพ์
โครงสร้างการหนีบของแม่พิมพ์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับระบบทำความร้อน การเก็บรักษาความร้อน และระบบทำความเย็นของแม่พิมพ์ และในขณะเดียวกันก็มีคุณสมบัติที่สะดวกบางประการสำหรับการเปลี่ยน การโหลด และการถอดแม่พิมพ์ นักออกแบบส่วนใหญ่เพียงแค่เจาะรูยึดสองสามรูบนแม่พิมพ์เพื่อความสะดวกในการวาดภาพ ตัวอย่างเช่น แม่พิมพ์ส่วนใหญ่ไม่ได้ออกแบบอุปกรณ์ทำความร้อนแยกต่างหาก แต่ติดตั้งแผ่นทำความร้อนบนแผ่นแรงดันด้านบนและด้านล่างของเครื่องกด เพื่อลดความซับซ้อนในการประมวลผลแม่พิมพ์ขนาดเล็กและขนาดกลาง เฉพาะโมดูลที่ประกอบเป็นโครงสร้างหลักของโพรงเท่านั้นที่เหลืออยู่ในโครงสร้างแม่พิมพ์ ในขณะนี้ แม่พิมพ์สามารถแก้ไขได้โดยแม่พิมพ์ฉีด — แก้ไขแม่พิมพ์บนแม่แบบบนและล่างด้วยแผ่นกด ออกแบบพื้นที่สำหรับยึดแผ่นกดบนแม่พิมพ์แผ่นทำความร้อน การออกแบบนี้สามารถใช้ได้ไม่เฉพาะกับตรายางที่เคลื่อนย้ายได้เท่านั้น แต่สำหรับตรายางที่มีกลไกการดีดออกอย่างง่ายด้วย จำเป็นต้องพิจารณาว่าตำแหน่งของแกนอีเจ็คเตอร์ไม่ขัดแย้งกับท่อความร้อนในการออกแบบแผ่นทำความร้อน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ฐานแม่พิมพ์ของแม่พิมพ์เดียวเพื่อทำการแปลงแบบสากลบนแม่พิมพ์หลายแบบเพื่อลดความซับซ้อนของต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์
หากแม่พิมพ์สูงขึ้น การทำความร้อนด้วยแผ่นความร้อนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการให้ความร้อนที่สม่ำเสมอได้ ขณะนี้จำเป็นต้องติดตั้งระบบทำความร้อนเสริมบนแม่พิมพ์ ซึ่งประกอบด้วยแผ่นทำความร้อน ท่อความร้อน และแกนหัวแร้ง
สำหรับแม่พิมพ์ที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและมีขนาดเล็ก การใช้ความร้อนด้วยแผ่นความร้อนจะทำให้สูญเสียความร้อนมากขึ้น ระบบทำความร้อนแบบธรรมดาที่ออกแบบในแม่พิมพ์สามารถตอบสนองความต้องการได้ ควรสังเกตว่าควรใส่ฉนวนกันความร้อน (โดยปกติคือกระดาษแข็งใยหิน) ระหว่างแม่พิมพ์กับแผ่นกดเพื่อเก็บความร้อน และควรให้ความสนใจกับการจัดเรียงสายไฟและตำแหน่งของรูกัลวานิกให้เรียบร้อย การออกแบบนี้); เนื่องจากความจุความร้อนที่น้อย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแม่พิมพ์ขนาดเล็กที่ต้องการการให้ความร้อนและความเย็นซ้ำๆ หรือการให้ความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว
4. บทสรุป
บทความนี้เป็นบทสรุปของการใช้งานทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ และเทคนิคและวิธีการมากมายที่เกี่ยวข้องกับบทความเชิงปฏิบัตินั้นเป็นไปได้
