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Jan 22, 2024

사출 성형 냉각: 기본으로의 복귀

빌 토빈 | 2019년 11월 3일 우리는 우리의 "획기적 발전"에 대해 많이 읽고 듣습니다.

빌 토빈 2019년 11월 3일

우리는 업계의 "획기적 발전"에 대해 많이 읽고 듣습니다. 로봇은 작업자를 제거합니다. 자동 급지 시스템은 기계가 건조해지는 것을 절대 허용하지 않습니다. 멋진 신호 프로세서와 변환기는 성형 공정의 매 마이크로초를 모니터링합니다. 하지만 이 모든 도구를 사용하면 지출한 비용에 비해 더 많은 이익과 투자 수익을 얻을 수 있습니까? 사실은 아닙니다. 왜냐하면 우리는 기술에 현혹되어 기본을 무시했기 때문입니다.

최근에 나는 수석 기술자 자리를 맡은 한 남자로부터 이메일을 받았습니다. 그는 냉각기의 사용과 비용에 대해 궁금해했습니다. 그는 또한 설치 시트가 금형과 기계의 주요 냉각원으로 "타워 물"을 사용했을 때 제품의 품질에 대해 궁금해했습니다.

타워수 문제

간단하지만 흔히 간과되는 문제인 타워 물 문제를 먼저 살펴보겠습니다. 사람들은 처음 성형 공장을 건설할 때 성형 기계의 수와 크기를 결정하고 전력 및 냉각 요구 사항을 계산합니다. 그들이 무시하는 경향이 있는 것은 추가 기계를 구입할 때 일어나는 일입니다. 왜냐하면 그것은 원래 설계의 "안전 여유"에 포함되기 때문입니다.

다음과 같은 이유로 열 교환이 필요합니다.

가열된 기계유는 타워에서 직접 냉각됩니다. 용융된 플라스틱의 열은 먼저 금형 강철로 소산되고 냉각 회로로 전달된 다음 금형의 열 교환기(다른 공급업체도 있지만 일반적으로 Thermolater라고 함)로 전달되고 마지막으로 타워의 증발 냉각 회로로 전달됩니다.

증발 냉각은 물의 증발에 따라 달라집니다. 이는 외부 온도, 상대 습도 및 기타 다양한 변수에 따라 달라집니다. 외부 공기가 변하면 탑의 물 온도도 변하는 것은 당연합니다. 탑수의 온도가 변하면 금형 온도도 변하고 부품의 치수와 품질도 변합니다.

타워형 물을 금형에 직접 넣는 것을 피하는 또 다른 이유는 스케일 축적입니다. 물이 틀을 통해 흐르면 물 속의 미네랄이 흘수선으로 퍼져나가는 전기분해를 위한 완벽한 설정을 갖게 됩니다. 1/64인치(0.4mm)의 스케일 축적만으로도 유량이 적절하더라도 흘수선의 열 전달 효율이 60%까지 감소할 수 있습니다.

열 변형 온도에 대한 재미있는 사실

첫 번째 재미있는 사실: 성형 부품의 이상적인 취출 온도는 재료의 열 변형 온도(HDT)의 80%에 도달할 때입니다. 두 번째 재미있는 사실: 문헌을 확인하면 열가소성 수지의 HDT가 너무 낮아서 80% 수치가 실온 이하인 것으로 판명되지 않습니다. 몇 가지 실질적인 예외가 있습니다. 벽이 얇은 엘라스토머는 배출 중에 뒤집어지는 경향이 있습니다. 치수가 희생되지 않는 경우, 취출하기 전에 부품을 "과냉각"하면 기존 방식으로 취출할 수 있을 만큼 단단해질 수 있습니다.

이러한 재미있는 사실은 다음과 같은 간단한 질문을 불러일으킵니다. 이것이 맞다면 왜 냉각기가 필요한가요? 금형의 부적절한 냉각을 극복하기 위해 냉각기를 사용합니다.

대부분의 금형에서는 부품이 가능한 한 효율적으로 HDT의 80%에 도달할 수 있도록 온도 조절기를 사용하여 금형 온도를 유지합니다. 플라스틱은 열 전도율이 좋지 않다는 점을 명심하세요. 플라스틱의 열은 비교적 천천히 금형강으로 방출됩니다. 금형강과 냉각 라인의 물의 열 전달 특성은 몇 배 더 빠릅니다.

이 플라스틱-금속-물 열전달 시스템의 약한 연결고리는 물의 유속입니다. 물이 잔잔한 시냇물처럼 원활하게 흐를 때, 층류로 흐르는 것을 층류라고 합니다. 흘수선의 벽이나 하천의 바닥과 같은 무언가와 접촉하는 층은 매우 느리게 흐릅니다. 하천 꼭대기나 흘수선 중앙에 있는 물은 스스로 지나가기만 하면 되고 흐름은 더 빨라져야 합니다. 층류를 사용하면 흐르는 층이 고정된 층을 집어 올려 금형에서 빠져나오기 전에 이 고정된 층을 가열해야 하기 때문에 열이 매우 느리게 전달됩니다.