由誰負(fù)責(zé)模具冷卻過程的優(yōu)化?為什么不在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)給它傾注更多的精力?對于成型周期(80%是冷卻時(shí)間)中如此重要的一步,在傳統(tǒng)加工過程中卻沒有人直接負(fù)責(zé)。
而且,對于尺寸相似的部件,每一個(gè)制造過程的冷卻負(fù)載可以有很大的不同。比如,一個(gè)吹制部件只能在外表面冷卻。該部件的內(nèi)表面是一個(gè)空心腔體。因此,內(nèi)表面無冷卻的可能性極小。對于吹制模來說,部件的冷卻全部在該部件外壁方向。把一個(gè)噴射成型部件和一個(gè)厚度完全相同的吹制部件相比,冷卻發(fā)生在該部件的兩側(cè)。噴射成型部件會(huì)冷卻的非???,從而循環(huán)時(shí)間也更短。因此,對于每一工藝類型冷卻部件所使用的技術(shù)必須很好地策劃以保證競爭優(yōu)勢。
位的是理解與傳熱有關(guān)的部件——從熱塑料部件到工具鋼——的熱性能,后才是對冷卻介質(zhì)的理解。不同塑料制品的熱含量以及不同類型模具材料(鋼材、合金,等等)的傳熱率有很大的差別,這一點(diǎn)沒有得到普遍認(rèn)識(shí)。
毫無疑問,模具冷卻重要的并且完全在我們控制之中的一點(diǎn)是冷卻劑的流速?;貞浺幌聼醾鲗?dǎo)率圖表,水(靜止的)傳熱效率不及P20鋼的1/50。因此,水在熱傳輸問題上是一個(gè)限制因素。然而,流動(dòng)著的水因?yàn)橥牧饔邢喈?dāng)好的傳熱性能。湍流使得冷卻劑能夠混合并能把熱量從冷卻通道驅(qū)散。湍流可以從雷諾數(shù)計(jì)算而得。這是一個(gè)以通道直徑、冷卻劑速度和冷卻介質(zhì)粘度為基礎(chǔ)的沒有單位的值。大于5,000表示湍流和的傳熱性能。湍流越多,傳熱效率越好。
輸入的熱量永遠(yuǎn)等于輸出的熱量。如果冷卻系統(tǒng)或者模具冷卻結(jié)構(gòu)不充分,能量還會(huì)找到一種釋放途徑。然而,這一般是借助于工具兩邊的模具溫度調(diào)節(jié)器,否則,部件會(huì)因過多的殘留熱量而脫模,或者必須延長循環(huán)時(shí)間以便有足夠的時(shí)間消除熱量。造成的困難是要在正常條件下使所有的能量釋放出來。