플라스틱 상자 사출 금형 냉각 설계

열가소성 사출 성형에서 부품 품질과 사이클 시간은 냉각 단계에 따라 크게 달라집니다. 이 경우 코어용 사출 성형 냉각 설계를 위한 몇 가지 대체 냉각 장치를 연구했으며 예상되는 결과는 수축 및 변형 측면에서 부품 품질이 향상되는 것입니다.

배플

배플은 실제로 하나의 냉각 통로를 두 개의 반원형 채널로 분리하는 블레이드가 있는 주 냉각 라인에 수직으로 뚫은 냉각 채널입니다. 냉각수는 메인 냉각 라인에서 블레이드의 한쪽으로 흐르고, 팁을 중심으로 배플의 반대쪽으로 회전한 다음 다시 메인 냉각 라인으로 흐릅니다.

이 방법은 냉각수 단면적을 최대화하지만 디바이더를 정확히 중앙에 장착하는 것이 어렵습니다. 냉각 효과와 이에 따른 코어 한쪽의 온도 분포는 다른 쪽의 온도 분포와 다를 수 있습니다. 제조에 관한 한 경제적인 해결책의 이러한 단점은 배플을 형성하는 금속 시트가 비틀리면 제거될 수 있습니다. 예를 들어, 위에 표시된 나선형 배플은 나선형 형태로 냉각수를 팁과 후면으로 전달합니다. 이는 직경 12~50mm에 유용하며 매우 균일한 온도 분포를 제공합니다. 배플의 또 다른 논리적 발전은 위에 표시된 것처럼 단일 또는 이중 플라이트 나선형 코어입니다.

버블러

버블러는 블레이드가 작은 튜브로 교체된다는 점을 제외하면 배플과 유사합니다. 냉각수는 분수처럼 튜브 바닥으로 흐르고 상단에서 "거품"이 나옵니다. 그런 다음 냉각수는 튜브 외부 주위로 흘러 냉각 채널을 통해 계속 흐릅니다.

얇은 코어의 가장 효과적인 냉각은 버블러를 통해 달성됩니다. 두 단면의 유동 저항이 동일하도록 두 단면의 직경을 조정해야 합니다. 이에 대한 조건은 다음과 같습니다.

내경/외경 = 0.707

버블러는 시중에서 구입할 수 있으며 일반적으로 위에 표시된 대로 코어에 나사로 고정됩니다. 최대 직경 4mm까지는 배출구 단면적을 확대하기 위해 튜브 끝 부분을 경사지게 만들어야 합니다. 이 기술은 그림 3에 설명되어 있습니다. 버블러는 코어 냉각뿐만 아니라 드릴링 또는 밀링된 채널을 장착할 수 없는 평평한 금형 섹션 냉각에도 사용할 수 있습니다.

참고: 배플과 버블러 모두 흐름 영역이 좁기 때문에 흐름 저항이 증가합니다. 따라서 이러한 장치의 크기를 설계할 때는 주의를 기울여야 합니다. 배플과 버블러 모두에 대한 흐름 및 열 전달 동작은 Upmold Cooling 분석을 통해 쉽게 모델링하고 분석할 수 있습니다.

열 핀

열 핀은 배플과 버블러의 대안입니다. 액체로 채워진 밀봉된 실린더입니다. 위에 표시된 것처럼 유체는 공구강에서 열을 끌어내면서 기화되고 열을 냉각수로 방출하면서 응축됩니다. 열 핀의 열 전달 효율은 구리 튜브보다 거의 10배 더 높습니다. 좋은 열전도를 위해 열핀과 금형 사이에 공극을 피하거나 전도성이 높은 실런트로 채워주세요.

얇은 코어를 위한 냉각

직경이나 폭이 매우 작은 경우(3mm 미만) 공냉식만 가능합니다. 위 그림과 같이 금형 개방 시 외부에서 코어로 공기가 불어오거나 내부에서 중앙 구멍을 통해 공기가 흐릅니다. 물론 이 절차로는 정확한 금형 온도를 유지할 수 없습니다.

얇은 코어(5mm 미만 크기)의 냉각 성능은 구리 또는 베릴륨-구리 재료와 같이 열 전도성이 높은 재료로 만들어진 인서트를 사용하여 달성됩니다. 이 기술은 위에 설명되어 있습니다. 이러한 인서트는 코어에 압입되어 가능한 한 큰 단면을 갖는 베이스와 함께 냉각 채널로 확장됩니다.

대형 코어용 냉각

코어 직경이 큰 경우(40mm 이상) 절삭유의 원활한 이동이 보장되어야 합니다. 이는 위에 표시된 것처럼 절삭유가 중앙 보어를 통해 코어 끝 부분에 도달하고 나선형을 통해 원주로 유도되고 코어와 인서트 사이에서 나선형으로 출구로 유도되는 인서트를 사용하여 수행할 수 있습니다. 이 디자인은 코어를 상당히 약화시킵니다.

실린더 코어 냉각

실린더 코어 및 기타 원형 부품의 냉각은 위에 표시된 것처럼 이중 나선을 사용하여 수행되어야 합니다. 냉각수는 한 나선의 코어 팁으로 흐르고 다른 나선으로 돌아옵니다. 설계상의 이유로 이 경우 코어의 벽 두께는 최소 3mm가 되어야 합니다.