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橡膠部件的模制溫控系統

時間:2005-06-25
關鍵詞:橡膠 部件 模制 溫控 系統 來源:www.newmaker.com

        模制橡膠部件的特性取決于其固化狀態,即固化溫度和時間。模具中不同點之間的溫度變化會對模制部件的均勻性產生重大影響,因而需要設置低于優化的固化時間。

         溫度均勻一致具有許多優點。提高溫度的均勻性可以滿足更嚴格的部件特性公差,因此質量更高。這樣還可降低固化時間,在某此情況下,在相同模具表面具有更多模腔(因為模腔可以更加靠近邊緣),因而提高生產率。

        整體方法

        雖然一些注射機制造商聚焦于優化加熱板的熱平衡,但是REP選擇標準化模腔所處模具分隔線的熱外形,考慮了各種系統。當通過熱流體加熱時,流體可以在加熱板內循環,但是只能使其均勻,因此只有對于極薄的模具才有用。從技術角度看,流體在模具內循環限制極大,另外每一種新工具也需要成本。還考慮了具有加熱管的加熱板。但加熱板內的加熱管只有在模具極薄時才有用。雖然加熱管可以安裝在模具內,但是需要根據各種情況考慮成本和優點。考慮在加熱板表面增加動力以補償產生邊緣效應的損失,但由于空間要求產生的限制以及現有工程解決方案的實際情況,因此這種方法并不現實。

        對于多加熱區域,在熱源附近安裝探頭以分辨一個區域與另一個區域的效果,可以進行有效控制。這就意味著使用不同溫度設置以確保模腔中的溫度均勻一致。這種布置要求用戶根據各種情況操作,經驗和原型表明結果不充分,相關設置極為敏感。

        在加熱板內每塊加熱板的控制區域采用分布動力桿,這種解決方案極為簡潔、方便用戶。其有效性可以再生,因為它不依賴于安裝模具時進行的設置。測試表明,在模腔所處的分模線可以達到±2.5℃的目標。該項目的主要部分是專注于準確定義分布和開發可靠的工業解決方案。

        結果決定了分布動力桿以及導入方法,以優化系統和采用各種配置進行測試。規格中的另一結論要求是,該系統必須與現有機器相容,并且改裝方便。

      

預測或綜合解決方案

        執行測量項目開發了一種工具,可以預測加熱板每種可能設計獲得的熱散布值。 所開發的工具是在穩定狀態時通過每個接口傳導、輻射和對流的熱交換的有限元模型。通過變化測試條件對其進行了完全檢查,并建立了計算/測量相互關系。
 
         熱擴散預測模型

         根據客戶要求,決定的模型涉及非隔熱模具,因為對于生產方面(模具清潔),模具隔熱限制極大,成本高昂。

        完善系統

        有了這種工具,本公司可以采用中等厚度模具研究優化散熱。計算表明,這種影響對于薄模具和厚模具同樣有效。采用這種加熱板設置,本公司可以檢查不同厚度的有效性。

        靜態測量板的優良結果確認該系統極有效,系統在模腔區域可以達到±2.5℃的散布目標。

        最后,公司與其動力桿供應商密切協作,以進行工業應用和安裝這些動力桿,因此確保了系統的可靠性完全與客戶要求相符。

        模制確認

        問題在于:當系統受到干擾時是否維持平衡?事實上,當橡膠射入模腔時,在模具內部出現熱交換。同樣,在開模和關模時,控制交換的條件及其環境持續發生變化。

        測試了用于400噸壓機(加熱板尺寸為630×800毫米)的安裝有儀器的兩種模具。第一種模具生產了產生主要干擾的大量(防振)部件;第二種模具生產了另一種典型配置的薄部件(固化時間短,需要頻繁開模)。采用等溫模具,兩種模具無論在靜態或生產時都可以產生以前從未達到的溫度差異,不管系統是使用一個區域或兩個區域。因此,展示了在模腔中最大工作差異為±1.5℃的模具之一。

        工業應用結果

        該系統已經安裝在許多客戶的V48、V58和V68型設備上,包括在Rep的標準配置之內。所有客戶認同:有些固化時間最多降低20%,在散布模制部件特性時,最多降低達到40%。
 
        V58設備上溫度的理論擴散(每種顏色1℃)

        有些案例報告,這種系統是具有大量模腔的大型注射機上可以控制成品部件極其嚴格規格的唯一一種。V68設備分模線15mm處的溫度記錄(模板 厚度300mm,注射設備400噸,630X800mm)

        這種解決方案的優點如下:模具周圍使用隔熱限制極大,成本高昂,因此已經通過取消隔熱優化設計;新系統由每塊板的單個區域組成,模具上的探頭盡可能靠近模腔,這種布置具有優化控制可以使用區域的優點,與加熱板內的探頭相對,控制極為簡便;系統改裝到公司的現有壓機上十分簡便,成本低 ;分布動力桿與Thermotrac2和3相容,增強了所有已經證實的優點。這里,Thermotrac3是模具PIDT控制系數的一種自動計算程序,是REP公司所有橡膠注射機的標準配置。

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