Dimenzovanie hor�cich trysiek a prestup tepla z hor�cej trysky do ocele formy

Vysoká variabilita forem má následující p�í�iny:

• Mo�nost vst�ikování r�zných plastových materiál�, p�i�em� ka�dý materiál vykazuje specifické zpracovatelské podmínky, ovliv�ující také konstrukci forem.
• Kombinace r�zných vst�ikovaných materiál�, v�etn� zast�ikovánízálisk�.
• Odlišné, �asto vysoké finální po�adavky na p�esnost výst�iku (plastového dílu).
• Konstruk�ní náro�nost dílu.
• Obvyklé vysoké po�adavky na kvalitu povrchu platového dílu, zvl. v automobilovém, ale i spot�ebním pr�myslu.
• Volba specifického vst�ikovacího tlaku a dotlaku, specifického chlazení, odvzdušn�ní atd. rovn� ovliv�ují konstrukci vst�ikovací formy.
• Odlišnosti vtokových systém�, systém� chlazení, vyhazovacích soustav, odformovacích prvk� atd.
• Komplexnost a slo�itost forem souvisí také s pot�ebou automatizace výroby a pou�itím robot�.

Návazný text v hrubých rysech p�iblí�í pouze velmi úzkou �ást posuzování konstrukce vst�ikovacích forem s vyu�itím simula�ního softwaru: posouzení a stanovení vhodného dimenzování tokových kanál� v horkých tryskách a mo�nosti vyhodnocení vlivu horkých trysek na teplotu tvarové dutiny v blízkosti ústí horké trysky. K uvedeným vyhodnocením lze dob�e pou�ít n�mecký simula�ní software Cadmould®.

Dimenzování horkých trysek

Volba a poloha horké trysky nebo více horkých trysek pro pln�ní tvarových dutin vst�ikovací formy by se m�ly �ídit následujícími zásadami:

• Stanovení vhodné polohy horké trysky (nebo horkých trysek) z hlediska po�adovaného pr�b�hu pln�ní, kvality vzhledu, výsledných deformací a samoz�ejm� i z hlediska zástavbových rozm�r�.
• Ur�ení typu horké trysky z hlediska vst�ikovaného materiálu, objemu tvarové dutiny, pot�ebné rychlosti vst�ikování p�ípadn� i tlakových pom�r�. Volba typu trysky m��e být ovlivn�na zam��ením pozornosti konstruk�ní kancelá�e na obvyklého obchodního dodavatele horkých trysek a nelze opomenout také cenové hledisko.

Simula�ní analýzy mohou výrazn� pomoci nejen s volbou vhodného umíst�ní horké trysky, ale také s návrhem pot�ebného dimenzování tokových pr��ez� kanál� a ústí horké trysky. Bohu�el se velmi �asto setkávám s analýzami, u kterých jejich zpracovatelé zcela opomíjejí mo�nost dodat zákazníkovi tyto velmi d�le�ité informace.

Podmínky pro zpracování návrhu dimenzování tokového kanálu a pr�m�ru ústí horké trysky:

• Provedení konstrukce tokových kanál� horké trysky pro simula�ní výpo�ty se zam��ením na t�i konstruk�ní oblasti – kanál trysky, te�ení taveniny okolo p�íp. špi�ky (torpéda) a ústí horké trysky.
• Výpo�et následujících materiálových hodnot, vzta�ených k plnicí fázi vst�ikovacího procesu: smykové nap�tí, pr�m�rná smyková rychlost, max. smyková rychlost po pr��ezu kanály, teplota taveniny, max. teplota taveniny po pr��ezu kanály, p�íp. tlakové ztráty ve vtokovém systému.

Posouzení vypo�ítaných hodnot

Je nutné si uv�domit, �e ka�dý typ plastového materiálu „snáší“ jiné limitní hodnoty smykových nap�tí, smykových rychlostí a teploty taveniny. Uvedené vlastnosti jsou ovlivnitelné nejen vlastním dimenzováním horkých vtok�, resp. horké trysky, ale také rychlostí vst�ikování, teplotou taveniny v plastika�ní jednotce a dalšími parametry.

V ka�dém p�ípad� však simula�ní software Cadmould® m��e poskytnout, p�i zpracování vtok� odpovídajícím zp�sobem, d�le�ité informace o vhodném „vnit�ním“ dimenzování horkých trysek. Za tímto ú�elem lze pou�ít modul Cadmould®Fill, viz p�íklad na obrázku 1.
 

obr. 1: P�íklad vývoje maximálních teplot taveniny v �ásti horké trysky (a ve výst�iku)

P�estup tepla z horké trysky do oceli formy – ovlivn�ní teploty tvarové dutiny

U�ivatel softwaru Cadmould®, pokud má vedle základní modulární verze k dispozici také modul Cadmould®3D T-Box, m��e ji� p�ed kone�nou konstrukcí vst�ikovací formy zjistit, jakým zp�sobem bude ovliv�ovat p�estup tepla z horké trysky do oceli formy vlastnosti vst�ikovaného výrobku.

Zvýšená teplota v bli�ší nebo i vzdálen�jší oblasti od ústí horké trysky m��e mít vliv p�edevším na tyto vlastnosti plastového výrobku:

• vzhled výrobku
• vznik propad� u vtokového ústí
• deformaci konstrukce
• dobu vst�ikovacího cyklu

Z uvedeného vý�tu je patrné, �e alespo� u n�kterých plastových konstrukcí by simula�ní analýza p�estupu tepla z horké trysky do oceli formy p�inesla zp�esn�ní a dopln�ní celkových simula�ních podklad�.

Vliv horké trysky na teplotu tvarové dutiny je patrný z obrázku 2.
 

obr. 2: Teplota bloku formy v 36 s doby vst�ikovacího cyklu. Vliv p�estupu tepla z horké trysky na teplotu ve zvoleném �ezu

Více info na http://cadmould.cz