Baza wiedzy - CoolingCare

Zjawisko kawitacji i opatentowana technologia hybrydowego czyszczenia kanałów

Czyszczenie w urządzeniach CoolingCare opiera się o opatentowaną metodę dwukierunkowej pulsacji medium czyszczącego. HYDRAULICZNE FALE UDERZENIOWE GENERUJA KONTROLOWANE ZJAWISKO KAWITACJI KTÓRE INICJUJE PROCES USUWANIA ZŁOGÓW KAMIENIA I RDZY Z POWIERZCHNI KANAŁU. Gwałtowne sprężanie i rozprężanie się cieczy w kanale powoduje miejscowe spadki ciśnień, efektem czego jest powstawanie tysięcy pęcherzyków kawitacyjnych. Czyszczenie przy użyciu zjawiska kawitacji wspomagane jest roztworem środka czyszczącego na bazie wody, który dodatkowo wspiera rozpuszczanie się osadów na ściankach kanałów. W przeciwieństwie do innych technologii, gdzie metoda czyszczenia opiera się o przepompowywanie agresywnych środków czyszczących przez obiegi formy, hydromechaniczna metoda hybrydowego czyszczenia CoolingCare wykorzystująca efekt kawitacji zachodzący wewnątrz kanału w szybki i skuteczny sposób usuwa mechanicznie osady wapienne, pozwalając na użycie mniej agresywnych środków czyszczących, bezpiecznych dla formy. Po oczyszczeniu kanały są automatycznie płukane wodą i osuszane sprężonym powietrzem.

Zastosowanie hybrydowej metody pompa/pulsator pozwala uzyskać wysoką turbulentność przepływu cieczy czyszczącej i tym samym sprawia że czas czyszczenia ulega znacznemu skróceniu. Opatentowana metoda czyszczenia wykorzystująca zjawisko ‘wodnego młota’ jako jedyna na rynku umożliwia udrażnianie całkowicie zapchanych kanałów.

Skąd wiedzieć czy kanały są czyste? – Inteligentne tryby czyszczenia

Czas czyszczenia poszczególnych obiegów chłodzących może, a nawet powinien się od siebie różnić, biorąc pod uwagę fakt, iż każdy z kanałów ma zazwyczaj inną średnicę, geometrię i długość, co wpływa na generowane spadki ciśnień i czas czyszczenia. Dlatego metoda nastawy jednakowego czasu czyszczenia dla wszystkich obiegów, którą stosują producenci urządzeń do czyszczenia kanałów chłodzących jest mocno nieprecyzyjna. Zakładanie że wszystkie kanały będą jednakowo czyste po takim samym czasie czyszczenia jest po prostu myśleniem życzeniowym, które dalekie jest od rzeczywistego stanu kanałów chłodzących.

COOLINGCARE CA2 i CA6 to jedyne urządzenia umożliwiające użytkownikowi zdefiniowanie wartości referencyjnej wydatku przepływu służącej jako punkt odniesienia dla przyszłego czyszczenia. W przypadku nowego narzędzia operator maszyny mierzy wydatki przepływu poszczególnych kanałów i zapisuje ich wartości w bazie danych. Gdy forma ponownie trafia do czyszczenia, operator określa docelowy procent pierwotnego natężenia przepływu, który ma zostać osiągnięty. Maszyna monitoruje wtedy wydatek przepływu Po osiągnięciu żądanego wydatku przepływu proces czyszczenia kończy się, o czym operator zostaje poinformowany w postaci wiadomości tekstowej wysłanej na jego numer telefonu. W przypadku starego narzędzia operator maszyny wybiera opcję „czyść do stabilnego wyniku”. Maszyna będzie mierzyć wydatki poszczególnych obiegów w równych odstępach czasu, tworząc krzywą pokazującą stopniowy wzrost przepływu. W pewnym momencie krzywa zacznie się przyjmować kształt linii prostej, co będzie wskazywało na osiągnięcie maksymalnego wydatku przepływu. Gdy kolejne wyniki są podobne, maszyna przerywa proces czyszczenia i informuje operatora za pomocą wiadomości tekstowej o zakończeniu czyszczenia. Operator może wtedy zapisać natężenie przepływu jako punkt odniesienia na przyszłość.

Czynniki wpływające na spadek wydajności chłodzenia

Tempo osadzania się osadów pochodzenia mineralnego lub korozji zależy od wielu czynników, takich jak skład chemiczny medium chodzącego czy temperatura pracy. Także to w jaki sposób chłodzenie zostało zaprojektowane może mieć niemały wpływ na spadek wydajności chłodzenia. „Martwe” obszary generujące zerowe przepływy będą miejscami gdzie w naturalny sposób będą osadzały się złogi wytrącone z medium chłodzącego. Ważne jest, aby jeszcze na etapie projektowania chłodzenia formy symulować sposób płynięcia medium, tak aby unikać fundamentalnych błędów zwiększających ryzyko spadku wydajności chłodzenia. Niestety na etapie konstruowania formy temat spadku wydajności chłodzenia w wyniku zakamieniania układu wydaje się tak odległy, że rzadko kiedy brany jest pod uwagę.

Czy kontrolujesz wydajność w Twoich formach wtryskowych?

Zadaniem wydajnego układu chłodzenia formy jest zagwarantowanie równomiernego rozkładu temperatur na poszczególnych gniazdach, co przekłada się na odpowiednie tolerancje wymiarowe i jakość wypraski.

Jakiekolwiek odchyłki temperatury spowodowane zaburzeniami przepływu i/lub niezdolnością kanałów do efektywnego odbioru ciepła będą z czasem przekładały się na jakość produkowanego wyrobu medium chodzące cyrkulujące w układzie chłodzenia formy odbiera z niej ciepło, zapewniając równomierny rozkład temperatur, co z kolei przekłada się na odpowiednią jakość, dotrzymanie tolerancji wymiarowych czy czas cyklu.

Produkty korozji, osady wapienne i inne złogi osadzające się na ściankach kanałów to cichy zabójca wydajności naszego układu chłodzenia. Osady w kanałach obniżają wydolność układu chłodzenia poprzez zmniejszenie średnicy kanału. Co gorsza, ze względu na bardzo niską przewodność cieplną, nawet cienka warstwa kamienia działa jak izolator, utrudniając odbiór ciepła z gniazda formującego. Kamień nigdy nie osadza się równomiernie, co w szybkim czasie może prowadzić do zaburzenia termiki formy i problemy jakościowe. Dlatego tak istotne jest warto aby regularnie monitorować wydajność chłodzenia w naszych formach i działać prewencyjnie.

Należy pamiętać, że kwestia czyszczenia kanałów i utrzymania wysokiej wydajności chłodzenia przez cały okres użytkowania narzędzia dotyczy nie tylko tych wykonanych w technologiach przyrostowych, ale również klasycznych, wierconych kanałów chłodzących. Jedyna różnica polega na tym, że złożoność geometrii kanałów i niewielkie średnice kanałów z chłodzeniem konformalnym sprawiają że czyszczenie jest trudniejsze i wymaga odpowiednich narzędzi i metody. Nie znaczy to jednak, że klasyczne konstrukcje z kanałami wierconymi wolne są od problemów związanych ze spadkiem wydajności chłodzenia lub zapychaniem się. Jest to zjawisko występujące bardzo powszechnie i co najgorsze przebiega niepostrzeżenie.

O podłączeniach równoległych słów kilka…

Z tego typu podłączeniami będziemy mieć do czynienia najczęściej w większych formach, które posiadają dużą liczbę kanałów chłodzących. Podłączanie chłodzenia do każdego z kanałów oddzielnie jest niepraktyczne, dlatego są one zazwyczaj spinane w jeden duży kolektor zasilający, którego celem jest doprowadzenie medium chłodzącego do poszczególnych obiegów w formie. Z tego typu podłączeniami będziemy mieć do czynienia najczęściej w większych formach, które posiadają dużą liczbę kanałów chłodzących. Podłączanie chłodzenia do każdego z kanałów oddzielnie jest niepraktyczne, dlatego są one zazwyczaj spinane w jeden duży kolektor zasilający, którego celem jest doprowadzenie medium chłodzącego do poszczególnych obiegów w formie. Tego typu rozwiązanie nie jest oczywiście idealne. Musimy pamiętać, że równoległe łączenie obiegów generujących różne spadki ciśnień (spadki te wynikać mogą z dużej dysproporcji w średnicach, długości, czy też odległości kanałów od siebie, wymuszających łączenie ich z kolektorem wężami o różnej długości) będzie przekładało się na nierównomierne rozprowadzanie cieczy chłodzącej do poszczególnych obiegów, nawet jeśli zastosowany

będzie kolektor o odpowiedniej objętości bilansujący ciśnienie. Takie rozwiązanie należy traktować jako kompromis i starać się podłączać obieg i w taki sposób, aby ryzyko nierównomiernego rozkładu cieczy chłodzącej było jak najmniejsze. W sytuacji kiedy jeden z obiegów jest przykładowo częściowo lub całkowicie zapchany, podłączenie równoległe spowoduje że ciecz czyszcząca nie będzie w stanie nawet dotrzeć do tego kanału, ponieważ popłynie zawsze tam, gdzie opory płynięcia będą najmniejsze.

Należy pamiętać jednak, że proces czyszczenia kanałów nie jest procesem ich chłodzenia. Jest to częsty, błędny skrót myślowy który stosują użytkownicy mostkujący obiegi do czyszczenia, argumentując że forma na produkcji podpięta jest w identyczny sposób. Chcąc efektywnie czyścić obiegi podłączone ze sobą za pomocą kolektora, musimy zastosować pompę podającą o znacznie większym wydatku, będącą w stanie pokonać spadki ciśnień generowane przez układ, zachowując jednocześnie odpowiednią dynamikę, która zagwarantuje skuteczność czyszczenia w jak najkrótszym czasie. Skuteczność urządzeń wyposażonych w pojedyncze pompy o większym wydatku zależy przede wszystkim na ilości litrów przepompowanej cieczy w zadanym czasie, co nigdy nie jest najbardziej efektywnym rozwiązaniem. Dlatego warto szukać rozwiązań wykorzystujących układy hybrydowe, takie jak chociażby opatentowany, dwuetapowy proces czyszczenia chemiczno-mechanicznego w maszynach CoolingCare, w którym zastosowano dwie współpracujące ze sobą pompy dla każdego z obiegów. Takie podejście daje dużo większą elastyczność i w znacznym stopniu skraca czas czyszczenia.

Rodzaje osadów i typy kamienia

Złoża mineralne pierwotnie składają się z węglanów wapnia i magnezu. Węglany, które są na ogół nierozpuszczalne, wytrącają się przez ogrzewanie wody zawierającej rozpuszczalne wodorowęglany wapnia i magnezu. Wodorowęglany są termicznie niestabilne i rozpadają się, tworząc węglany, a tym samym kamień podczas ogrzewania.

Czynniki wpływające na osadzanie się kamienia:

Im wyższa (tymczasowa) twardość wody, tym więcej kamienia będzie się wytrącać.
Im wyższe pH (pH alkaliczne) wody, tym większa tendencja do osadzania się kamienia
Im wyższa temperatura, do której woda jest podgrzewana, tym więcej kamienia będzie się wytrącać.

Wytrącanie się i osadzanie kamienia na ścianach kanałów dramatycznie wzrasta, gdy temperatura wody przekracza 60 stopni Celsjusza. Zależy to również od twardości wody, dlatego w niektórych obszarach problemy powodowane przez kamień są większe niż innych. Aby przeciwdziałać problemom z osadzaniem się kamienia, większość wtryskowni stosuje jakąś formę uzdatniania wody, aby zminimalizować ryzyko występowania osadów na bazie minerałów takich jak wapń lub magnez.w

Do usuwania kamienia z osadów wapniowych i magnezowych wskazane jest użycie środka czyszczącego DS2.

Inny rodzaj osadów powstaje podczas procesu korozji. Mogą to być osady stałe, nierozpuszczalne w wodzie (takie jak inkrustacje podczas procesu korozji mikrobiologicznej) lub zgorzelina – warstwa stałych produktów korozji lub twardych tlenków żelaza. Podobnie jak inne osady są niebezpieczne dla kanałów, ograniczają przepływ i zmniejszają sprawność odbioru ciepła.

Zgorzelina w kanałach form chłodzonych wodą będzie zwykle miała wysokie stężenie tlenków żelaza / produktów ubocznych korozji. Dzieje się tak głównie dlatego, że firmy stosują systemy wodociągowe „zamkniętego obiegu”, w których stężenie tlenku żelaza jest nawet siedmiokrotnie wyższe niż w zwykłej wodzie z kranu. Innym powodem powstawania osadów w wyniku procesu korozji może być woda pozostawiona w kanałach po procesie czyszczenia. Tlen rozpuszczony w wodzie reaguje ze stalą powodując korozję.

Do usuwania kamienia o wysokim stężeniu tlenków żelaza wskazane jest użycie środka czyszczącego DS1.

STRONA W BUDOWIE

Nawigacja