Einflussfaktoren auf die Abnahme der Kühleffizienz
Kontrollieren Sie die Leistung Ihrer Spritzgusswerkzeuge?
Aufgabe des effizienten Kühlsystems des Werkzeugs ist es, eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf den einzelnen Sitzen zu gewährleisten, was sich in entsprechenden Maßtoleranzen und der Qualität des Formteils niederschlägt.
Jegliche Temperaturabweichungen, die durch Strömungsstörungen und oder die Unfähigkeit der Kanäle zur effektiven Wärmeaufnahme verursacht werden, wirken sich im Laufe der Zeit auf die Qualität des hergestellten Produkts aus Temperaturverteilung, die sich wiederum in entsprechende Qualität, Einhaltung von Maßtoleranzen oder Taktzeit niederschlägt.
Korrosionsprodukte, Kalk und andere Ablagerungen an den Wänden der Kanäle sind der stille Killer für die Effizienz unseres Kühlsystems. Kanalablagerungen verringern die Effizienz des Kühlsystems durch Verringerung des Kanaldurchmessers. Schlimmer noch, aufgrund seiner sehr geringen Wärmeleitfähigkeit wirkt selbst eine dünne Steinschicht als Isolator, was die Aufnahme von Wärme aus dem Formhohlraum erschwert. Der Zunder setzt sich nie gleichmäßig ab, was schnell zu gestörter Formthermik und Qualitätsproblemen führen kann. Deshalb ist es so wichtig, die Kühlleistung unserer Werkzeuge regelmäßig zu kontrollieren und präventiv zu handeln.
Es sei daran erinnert, dass das Thema Reinigung der Kanäle und Aufrechterhaltung einer hohen Kühlleistung über die gesamte Lebensdauer des Werkzeugs nicht nur für die in additiven Technologien hergestellten, sondern auch für die klassischen, gebohrten Kühlkanäle gilt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Komplexität der Kanalgeometrie und die kleinen Durchmesser der Kanäle bei konturnaher Kühlung die Reinigung erschweren und entsprechende Werkzeuge und Verfahren erfordern. Dies bedeutet jedoch nicht, dass klassische Konstruktionen mit gebohrten Kanälen frei von Problemen durch reduzierte Kühlleistung oder Verstopfung sind. Dies ist ein sehr häufiges Phänomen und das Schlimmste daran ist, dass es unmerklich passiert.
Sedimentarten und Gesteinsarten
Einflussfaktoren auf die Kesselsteinablagerung:
• Je höher die (vorübergehende) Wasserhärte, desto mehr Kalk bildet sich.
• Je höher der pH-Wert (alkalischer pH-Wert) des Wassers ist, desto größer ist die Neigung zu Kalkablagerungen
• Je höher die Temperatur, auf die das Wasser erhitzt wird, desto mehr Kalk bildet sich.
Different scale types found in mold cooling channels
Niederschlag und Ablagerungen an Kanalwänden nehmen dramatisch zu, wenn die Wassertemperatur 60 Grad Celsius überschreitet. Es hängt auch von der Wasserhärte ab, daher sind die Probleme durch Kalk in manchen Gegenden größer als in anderen. Um Kalkproblemen entgegenzuwirken, setzen die meisten Spritzgussmühlen eine Form der Wasseraufbereitung ein, um das Risiko von Ablagerungen auf Mineralbasis wie Kalzium oder Magnesium zu minimieren.
Der DS2-Reiniger wird empfohlen, um Kalkablagerungen von Kalk- und Magnesiumablagerungen zu entfernen.
Eine andere Art von Ablagerung wird während des Korrosionsprozesses gebildet. Dies können feste, wasserunlösliche Ablagerungen sein (wie Verkrustungen während des mikrobiellen Korrosionsprozesses) oder Zunder – eine Schicht aus festen Korrosionsprodukten oder harten Eisenoxiden. Wie andere Ablagerungen sind sie gefährlich für die Kanäle, behindern den Durchfluss und verringern die Effizienz der Wärmeabfuhr.
Zunder in den Kanälen wassergekühlter Formen weist typischerweise eine hohe Konzentration an Eisenoxiden/Korrosionsnebenprodukten auf. Dies liegt vor allem daran, dass Unternehmen „geschlossene“ Wassersysteme verwenden, in denen die Konzentration von Eisenoxid bis zu siebenmal höher ist als in normalem Leitungswasser. Ein weiterer Grund für die Bildung von Ablagerungen durch den Korrosionsprozess kann das nach dem Reinigungsprozess in den Kanälen zurückbleibende Wasser sein. Der im Wasser gelöste Sauerstoff reagiert mit dem Stahl und verursacht Korrosion.
Zum Entkalken mit einer hohen Konzentration an Eisenoxiden wird der Reiniger DS1 empfohlen.
Ein paar Worte zu Parallelschaltungen ...
Wir werden diese Art von Anschlüssen am häufigsten in größeren Formen mit vielen Kühlkanälen behandeln. Es ist unpraktisch, die Kühlung an jeden der Kanäle separat anzuschließen, daher werden sie normalerweise in einem großen Versorgungsverteiler gebündelt, der dazu dient, das Kühlmedium den einzelnen Kreisläufen im Werkzeug zuzuführen. Wir werden diese Art von Anschlüssen am häufigsten in größeren Formen mit vielen Kühlkanälen behandeln. Es ist unpraktisch, die Kühlung an jeden der Kanäle separat anzuschließen, daher werden sie normalerweise in einem großen Versorgungsverteiler gebündelt, der dazu dient, das Kühlmedium den einzelnen Kreisläufen im Werkzeug zuzuführen. Natürlich ist diese Art von Lösung nicht perfekt. Wir müssen daran denken, dass die Parallelschaltung von Kreisen, die verschiedene Druckverluste erzeugen (diese können aus großen Ungleichheiten der Durchmesser, Längen oder Abstände der Kanäle voneinander resultieren, die sie zwingen, mit Schläuchen unterschiedlicher Länge an den Kollektor angeschlossen zu werden) in die ungleichmäßige Verteilung der Kühlflüssigkeit auf die einzelnen Kreisläufe, auch wenn ein Verteiler mit entsprechendem Druckausgleichsvolumen verwendet wird. Diese Lösung sollte als Kompromiss betrachtet werden und versuchen, den Kreislauf so zu verbinden, dass die Gefahr einer ungleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels möglichst gering ist. In einer Situation, in der beispielsweise einer der Kreisläufe teilweise oder vollständig verstopft ist, verhindert eine Parallelschaltung, dass die Reinigungsflüssigkeit diesen Kanal überhaupt erreicht, da sie immer dort fließt, wo der Strömungswiderstand am geringsten ist.
Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass der Prozess der Reinigung der Kanäle kein Prozess der Kühlung ist. Dies ist ein weit verbreiteter Irrtum, den Benutzer, die Reinigungskreise überbrücken, verwenden, da sie argumentieren, dass die Form in der Produktion auf die gleiche Weise angebracht wird. Wenn wir die über einen Kollektor miteinander verbundenen Kreisläufe effektiv reinigen wollen, müssen wir eine Speisepumpe mit viel größerer Kapazität verwenden, die in der Lage ist, die vom System erzeugten Druckverluste zu überwinden und gleichzeitig eine angemessene Dynamik beizubehalten, die die Reinigungswirkung in kürzester Zeit. Die Effektivität von Geräten, die mit Einzelpumpen mit einer höheren Durchflussmenge ausgestattet sind, hängt in erster Linie von der Anzahl der Liter gepumpter Flüssigkeit in einer bestimmten Zeit ab, was nie die effektivste Lösung ist. Deshalb lohnt es sich, nach Lösungen mit Hybridsystemen zu suchen, wie zum Beispiel dem patentierten, zweistufigen chemisch-mechanischen Reinigungsverfahren in CoolingCare-Maschinen, bei dem für jeden der Kreisläufe zwei kooperierende Pumpen zum Einsatz kamen. Dieser Ansatz bietet viel mehr Flexibilität und reduziert die Reinigungszeit erheblich.