O aspecto principal da moldagem por injeção de alto brilho é o sistema de controle de temperatura do molde. Ao contrário da moldagem por injeção geral, a principal diferença está no controle da temperatura do molde, e não nos requisitos das máquinas de moldagem por injeção. O sistema de controle de temperatura do molde para moldagem por injeção de alto brilho é comumente referido como controlador de temperatura do molde de alto brilho. Este sistema funciona em conjunto com máquinas de moldagem por injeção em geral para sincronizar ações durante o enchimento, retenção de pressão, resfriamento e abertura e fechamento da moldagem por injeção.
A principal tecnologia do sistema de controle de temperatura é o método de aquecimento da superfície do molde, e a superfície do molde de alto brilho obtém calor principalmente das seguintes maneiras:
1. Método de aquecimento baseado na condução de calor:O calor é conduzido para a superfície do molde através de tubos internos do molde usando óleo, água, vapor e elementos de aquecimento elétrico.
2. Método de aquecimento baseado em radiação térmica:O calor é obtido através da radiação direta de energia solar, feixe de laser, feixe de elétrons, luz infravermelha, chama, gás e outras superfícies do molde.
3. Aquecimento da superfície do molde através de seu próprio campo térmico: Isto pode ser conseguido através de resistência, aquecimento por indução eletromagnética, etc.
Atualmente, os sistemas de aquecimento práticos incluem uma máquina de temperatura de óleo para transferência de calor de óleo em alta temperatura, uma máquina de temperatura de água de alta pressão para transferência de calor de água de alta temperatura e alta pressão, uma máquina de temperatura de molde a vapor para transferência de calor a vapor, temperatura de molde de aquecimento elétrico máquina para transferência de calor de tubo de calor elétrico, bem como sistema de aquecimento por indução eletromagnética e sistema de aquecimento por radiação infravermelha.
(l) Máquina de temperatura de óleo para transferência de calor de óleo em alta temperatura
O molde é projetado com canais uniformes de aquecimento ou resfriamento, conseguidos através de um sistema de aquecimento a óleo. O sistema de aquecimento do óleo permite o pré-aquecimento do molde e também o resfriamento durante o processo de injeção, com temperatura máxima de 350°C. No entanto, a baixa condutividade térmica do óleo resulta em baixa eficiência, e o óleo e o gás gerados podem afetar a qualidade da moldagem de alto brilho. Apesar dessas desvantagens, a empresa normalmente utiliza máquinas de temperatura de óleo e tem experiência significativa com seu uso.
(2) Máquina de temperatura de água de alta pressão para transferência de calor de água de alta temperatura e alta pressão
O molde é projetado com tubos bem balanceados no interior e diferentes temperaturas da água são utilizadas em diferentes estágios. Durante o aquecimento, são utilizadas água de alta temperatura e superaquecida, enquanto durante o resfriamento, água de resfriamento de baixa temperatura é usada para ajustar a temperatura da superfície do molde. A água pressurizada pode aumentar rapidamente a temperatura para 140-180 °C. O sistema GWS da Aode é a melhor escolha para fabricantes de sistemas de controle de temperatura de água de alta temperatura e alta pressão porque permite a reciclagem de água quente, resultando em baixos custos operacionais. Atualmente é o sistema mais utilizado no mercado nacional e é considerado a melhor alternativa ao vapor.
(3) Máquina de temperatura de molde a vapor para transferência de calor a vapor
O molde é projetado com tubos balanceados para permitir a introdução de vapor durante o aquecimento e a mudança para água em baixa temperatura durante o resfriamento. Este processo ajuda a atingir a temperatura ideal da superfície do molde. No entanto, a utilização de sistemas de aquecimento a vapor de alta temperatura e alta pressão pode levar a elevados custos operacionais, uma vez que requer a instalação de equipamento de caldeira e a colocação de tubagens. Além disso, pelo fato do vapor não ser reciclável no processo produtivo, ele possui um tempo relativo de aquecimento maior em relação à água. Atingir uma temperatura da superfície do molde de 150°C requer aproximadamente 300°C de vapor.
(4) Máquina de temperatura de molde de aquecimento elétrico para transferência de calor de tubos de aquecimento elétrico
Elementos de aquecimento por resistência, como placas de aquecimento elétrico, molduras e anéis, usam tubos de aquecimento elétrico, sendo o tubo de aquecimento elétrico o mais comumente usado. Consiste em um invólucro de tubo de metal (normalmente de aço inoxidável ou cobre) com um fio de liga de aquecimento elétrico em espiral (feito de liga de níquel-cromo ou ferro-cromo) distribuído uniformemente ao longo do eixo central do tubo. O vazio é preenchido e compactado com magnésia, que possui bom isolamento e condutividade térmica, e as duas extremidades do tubo são vedadas com sílica gel. Os elementos de aquecimento elétrico são usados para aquecer ar, sólidos e vários líquidos.
Atualmente, o sistema de aquecimento de aquecedores elétricos instalados diretamente nos moldes é caro e as patentes de projeto de moldes precisam ser pagas. No entanto, os tubos de aquecimento elétrico aquecem rapidamente e a faixa de temperatura pode ser controlada até 350°C. Com este sistema, a temperatura do molde pode ser aquecida a 300°C em 15 segundos e depois resfriada a 20°C em 15 segundos. Este sistema é adequado para produtos menores, mas devido à temperatura mais alta do fio de aquecimento aquecendo diretamente, a vida útil relativa da matriz é reduzida.
(5) O sistema de aquecimento por indução eletromagnética de alta frequência aumenta a temperatura da peça de trabalho de acordo com o princípio da indução eletromagnética.
O efeito pelicular faz com que as correntes parasitas mais fortes se formem na superfície dousinagem de peças, embora sejam mais fracos por dentro e se aproximem de zero no núcleo. Como resultado, este método só pode aquecer a superfície da peça de trabalho até uma profundidade limitada, tornando a área de aquecimento pequena e a taxa de aquecimento rápida – excedendo 14 °C/s. Por exemplo, um sistema desenvolvido pela Universidade Chung Yuan em Taiwan atingiu uma taxa de temperatura superior a 20 °C/s. Uma vez concluído o aquecimento da superfície, ele pode ser combinado com equipamento de resfriamento rápido de baixa temperatura para obter rápido aquecimento e resfriamento da superfície do molde, permitindo o controle variável da temperatura do molde.
(6) Sistema de aquecimento por radiação infravermelha Os pesquisadores estão desenvolvendo um método que utiliza radiação infravermelha para aquecer diretamente a cavidade.
A forma de transferência de calor associada ao infravermelho é a transferência de calor por radiação. Este método transmite energia através de ondas eletromagnéticas, não requer meio de transferência de calor e possui certa capacidade de penetração. Comparado a outros métodos, oferece vantagens como economia de energia, segurança, equipamentos simples e facilidade de promoção. Porém, devido à fraca capacidade de absorção da chama do metal brilhante, a velocidade de aquecimento poderia ser mais rápida.
(7) Sistema de recebimento de gás
A injeção de gás de alta temperatura na cavidade do molde antes do estágio de enchimento pode aumentar de forma rápida e precisa a temperatura da superfície do molde para cerca de 200°C. Esta área de alta temperatura próxima à superfície do molde evita problemas de compatibilidade devido a graves diferenças de temperatura. Esta tecnologia requer modificações mínimas nos moldes existentes e tem baixos custos de fabricação, mas exige elevados requisitos de vedação.
No entanto, ainda existem alguns desafios com o sistema de controle de temperatura. Métodos práticos de aquecimento, como vapor e aquecimento de água em alta temperatura, são limitados, e a moldagem por injeção de alto brilho requer um sistema de controle de temperatura do molde separado usado em conjunto com a máquina de moldagem por injeção. Além disso, os custos de equipamento e operação são elevados. O objetivo é desenvolver e implementar uma produção em larga escala economicamente viável de tecnologia de controle de temperatura de molde variável, sem afetar o ciclo de moldagem. São necessárias pesquisas e desenvolvimento futuros, especialmente em métodos de aquecimento rápido práticos e de baixo custo e em máquinas integradas de moldagem por injeção de alto brilho.
A moldagem por injeção de alto brilho é um método comum usado por empresas de moldagem por injeção, que produzem produtos brilhantes. Ao aumentar a temperatura da interface da frente do fluxo de fusão e do ponto de contato da superfície da matriz, peças complexas do molde podem ser facilmente replicadas. Ao combinar moldes de superfície de alto brilho com plásticos de engenharia especiais, produtos de moldagem por injeção de alto brilho podem ser obtidos em uma única etapa. Esseprocesso de tornotambém é conhecida como moldagem por injeção de ciclo térmico rápido (RHCM) devido ao rápido aquecimento e resfriamento, temperatura variável do molde, temperatura dinâmica do molde e tecnologia alternada de controle de temperatura do molde frio e quente. Também é conhecida como moldagem por injeção sem spray, sem marca de solda e moldagem por injeção sem vestígios para eliminar a necessidade de pós-processamento.
Os métodos de aquecimento incluem vapor, eletricidade, água quente, alta temperatura do óleo e tecnologia de controle de temperatura do molde de aquecimento por indução. As máquinas de controle de temperatura do molde estão disponíveis em vários tipos, como máquinas de temperatura de molde a vapor, superaquecidas, elétricas, de água, de óleo e de indução eletromagnética.
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Horário da postagem: 02/09/2024