UM ESTUDO DE SIMULAÇÃO DE CANAIS DE REFRIGERAÇÃO FINNOS NO MOLDE DE INJEÇÃO

UM ESTUDO DE SIMULAÇÃO DE CANAIS DE REFRIGERAÇÃO FINNOS NO MOLDE DE INJEÇÃO

Pawel Muszynski

Instituto de Tecnologia Mecânica

Universidade de Tecnologia de Poznan

Poznan, Polônia

RESUMO

Este artigo apresenta a proposta de usar novos recursos

canais de refrigeração nos moldes de injeção, a fim de melhorar a

eficiência de um processo de resfriamento. Além disso, os resultados de

modelagem numérica de transferência de calor no molde de injeção são

apresentados e analisados ​​para justificar o uso de canais com

formas propostas. A necessidade de explorar este tópico resulta de

muitos problemas associados ao processo de resfriamento de molduras em

ciclo de moldagem por injeção. O principal problema durante o resfriamento

estágio é garantir a remoção uniforme e equilibrada do calor do

material resfriado e dinâmica adequada de todo o processo, como

evitar defeitos de moldagem. A dinâmica do processo de resfriamento

selecionado incorretamente pode causar os seguintes defeitos no

molduras: linhas de junção, listras, efeito diesel, marcas de afundamento,

contração diferencial, tensões internas excessivas, produto

deformação e outros. O principal objetivo deste artigo é comparar

a eficácia da transferência de calor entre as inserções da cavidade com

canais de refrigeração suaves e canais de refrigeração com aletas. o

Uma série de simulações numéricas, usando o MEF, foi realizada para

estabelecer a melhor configuração de aletas em relação à forma que

garante a transferência de calor mais eficaz. A análise foi

realizada para canais de várias geometrias de aletas

números e altura diferentes). As simulações conduzidas

ajudou a determinar as taxas de eficiência da troca de calor e

Fatores de atrito de Darcy para os cenários analisados. o

resultados da investigação mostraram que o uso de nova solução permitiu

aumento da eficácia do processo de resfriamento na injeção

Bolores.

INTRODUÇÃO

A moldagem por injeção é uma das mais dinamicamente desenvolvidas

tecnologia de fabricação de plásticos. É usado em muitos

ramos de fabricação, como produção de brinquedos,

itens, indústria eletrônica, equipamentos médicos, automotivo

indústria aeroespacial e química. Moldagem por injeção

A tecnologia consiste na injeção de polímero derretido na cavidade

inserto, caracterizado por uma forma estritamente definida [3].

É assim que uma moldagem é formada e imita a forma do

cavidade, com suas propriedades físicas específicas, que dependem da

curso do processo tecnológico [1].

O processo de injeção convencional depende da manutenção da

temperatura constante de uma superfície de formação de um molde de injeção

e uma temperatura constante de fluido de refrigeração. Esses fatores

depende do tipo de material injetado. Normalmente a formação

a superfície aquece até a temperatura, inferior à injeção

temperatura (no caso de termoplásticos) ou à temperatura, que

permite o processo de reticulação (no caso de termofixo)

plásticos). O processo de resfriamento de molduras e moldes inteiros

ocorre durante o processo de produção - após cada injeção

ciclo. A principal função do sistema de refrigeração da injeção

O molde é remover o calor com uma taxa de alta eficiência, para que

peças plásticas podem ser ejetadas sem danos [7].

Simultaneamente, o processo de resfriamento deve garantir uniformidade e

remoção equilibrada de calor do material resfriado. No

processo de injeção convencional, o processo de resfriamento

entre 50% e 80% de todo o tempo do ciclo, o que significa que

é o estágio mais longo de todo o processo de injeção [4]. Isso é por que

tem havido uma tendência crescente de minimizar o tempo de resfriamento

diminuindo a temperatura do molde. Essa abordagem permitiria

diminuindo o tempo de resfriamento e, consequentemente, aumentando a

eficiência de produção [4]. No entanto, uma temperatura muito baixa de

as paredes formadoras na prática é a principal causa do produto

defeitos, incluindo tiros curtos, efeito diesel, linhas de junção visíveis

e marcas de pia, tensões internas excessivas, urdidura e outras [5].

No caso de molduras de paredes finas, esses defeitos são notórios

[12,14] Por esse motivo, atualmente os engenheiros estão procurando por novos

métodos de resfriamento de moldes de injeção, especialmente aqueles que utilizam

Tecnologia RTC (Rapid Temperature Cycling), que tem sido

desenvolvendo-se rapidamente em todo o mundo por vários anos [7,8].

A tecnologia RTC tornou-se uma alternativa para o convencional

moldagem por injeção e baseia-se no controle rápido do

temperatura de formar paredes. Permite elevar a temperatura

de formar superfícies nos principais locais, mesmo acima do valor de

100 ℃ (usando métodos diferentes, como aumentar a água temperatura no sistema de refrigeração, usando aquecedores elétricos, usando

indução ou aquecimento a laser) [12]. As atividades descritas permitem

evitar problemas apresentados anteriormente, mas eles negativamente

influenciar o tempo de ciclo e causar a diminuição da eficiência de

a produção. Por esse motivo, a redução do tempo de resfriamento é

tão importante para os engenheiros. A questão do controle dinâmico da

A temperatura das paredes formadas foi considerada por Luchetta

et al. [9,10] e Dimla [6]. O que é importante destacar é que

a dinâmica do processo de resfriamento deve ser adequadamente

corresponde ao tipo de material que está sendo processado. Também