Mi az a hűtővonalak?
Hűtővezetékek speciális szerszámokhoz
Már 18 éve dolgozom penészmunkával. Az első évtizedet egy michigani boltban töltötte, ahol autókat vezettek. Az elmúlt nyolc évben tanácsadás, főleg orvosi és szórakoztató elektronikai területen. Ha van valami, ami elválasztja a pénzt kereső üzleteket azoktól, amelyek nem, az a hűtés. Nem az a divatos dolog, amiről a szaklapokban olvasol. Egyszerű, átgondolt hűtővonal-elrendezés.
A legtöbb fröccsöntő szerszámbeszállító azt állítja, hogy a hűtés a ciklus 60-70%-át teszi ki. Ez a szám evangéliumként lebeg az iparágban. A valós érték a falvastagságtól, a gyantától és körülbelül tizenöt egyéb változótól függ. Láttam vékony{7}falú csomagolóformákat, ahol a ciklus 80%-a hűtött. Egyszer egy vastag keresztmetszetű autóipari házat futtattam, ahol ez közelebb volt a 45%-hoz. A lényeg az, hogy az általános százalékok nem sokat segítenek. Ami segít megérteni a hőáramlást az adott részen.
A precíziós szerszámozás precíz hőkezelést igényel.
A Drill{0}}and-Plug Reality
A hagyományos hűtés fúrós{0}}és-dugós. Fogja a formablokkot, ráteszi a malomra vagy a pisztolyfúróra, és egyenes lyukakat készít. Csatlakoztassa őket keresztfúrókkal vagy külső tömlőkkel. Dugja be azokat a végeket, amelyekre nincs szüksége. Ez a módszer működik. Azóta működik, hogy apám ebben a szakmában dolgozik. A szerszámok olcsók, bármelyik bolt meg tudja csinálni, és ha valami eltömődik, akkor ki lehet húzni.
A probléma akkor jelenik meg, ha a geometria bonyolulttá válik. Tavaly dolgoztam egy munkahelyen,-fogyasztói elektronikai burkolat, sok ív, 1,2 mm-es névleges fal, 0,8 mm-re csökkenő falakkal. Az ipari formatervezőt egyáltalán nem érdekelte, hogy mit tudnék lehűteni. A mag oldalán 6 mm-es acél volt az üreg mögött három különböző zónában. 10mm-es csatornát nem lehet oda rakni. Oda sem lehet 6mm-es csatornát tenni, nem akármilyen biztonsági ráhagyással.
Amit végül csináltunk, az egy kombinált megközelítés volt. Buborékolók a mély magokban, terelőlapok, ahol volt elég húsunk, és egy konform betét a legrosszabb forró helyen. A megfelelő darab 11 000 dollárral növelte a szerszám árát. Az ügyfél először nem akart fizetni. Aztán megmutattuk nekik a ciklusidő különbséget
-14 másodperc konformal szemben 22 anélkül. Fizettek.
Konform hűtés{0}}Ha van értelme
A fém 3D nyomtatás megváltoztatta ezt az üzletet. Tíz évvel ezelőtt a konform hűtés érdekesség volt, olyasvalami, amit egy kiállításon láttál, és azt gondoltad, "ez szép". Most minden nagyobb egyedi fröccsöntő szerszámgyártó kínálja, vagy kell. A technológia kiforrott. Lementek az árak. Az átfutási idők ésszerűek lettek.
Az anyagok működnek. Már 400 000 lövésnél tovább futtattam az MS1 maraging acél lapkákat probléma nélkül. A H13-as nyomatok egyre jobbak, de tapasztalataim szerint a porkohászat még mindig nem alkalmas a nagy-kopású alkalmazásokhoz. Az olyan magok és üreges betétek esetében, amelyek nem látják a kapu közvetlen ütközését, a nyomtatott acél jól bírja.
Az emberek itt tévednek: azt hiszik, hogy a konformitás azt jelenti, hogy bármit lehűthetsz. Nem teheted. A csatornáknak továbbra is áramlásra van szükségük. Látom, minták jönnek az asztalomon ezekkel a gyönyörű szerves hűtőcsatornákkal, amelyek úgy néznek ki, mint az erek. CAD-ban nagyon szép. Lehetetlen turbulens áramlást elérni. A nyomásesés megöli Önt, vagy az áramlás laminárisan megy végbe, és a hőátadó tartályokba kerül.
Az általam használt szabály: tartsa a csatorna keresztmetszete{0}}5 mm-nél egyenértékű átmérő felett, ne lépje túl a 4:1 képarányt semmilyen nem-kör alakú szakaszon, és korlátozza a teljes áramkör hosszát arra, amit a TCU ténylegesen meg tud tolni. A legtöbb üzlethelyiség hőmérséklet-szabályozó egysége 4-5 bar körül mozog. A konform áramkörnek, az elosztónak és a tömlőknek ezen belül kell működniük.
A terelőlapoknak és a buborékolóknak még mindig megvan a helyük
Mielőtt felhívná a fröccsöntő hűtőmegoldások szolgáltatóját egy 15 000 dolláros nyomtatott betéttel kapcsolatban, fontolja meg a régi iskolai lehetőségeket. A terelőlapok darabonként 30 dollárba kerülnek. Buborékolók, 40-50 dollár. A hőcsövek hosszától és átmérőjétől függően 150-400 dollárba kerülnek.
A terelőlapok remekül működnek a téglalap alakú magokban. A lapos penge felosztja a fúrt furatot előremenő és visszatérő részre. A víz az egyik oldalon lefelé folyik, az alján körül, a másikon visszafelé. Elveszít egy kis áramlási kapacitást-60-65%-a annak, amit egy nyitott csatorna nyújtana. A legtöbb alkalmazáshoz ez bőven elég.
Gyakori hiba mód
A meghibásodási módot leggyakrabban a terelőlemezeknél tapasztalom: a srácok túl mélyre fúrnak, a terelőlemez alul, az áramlás korlátozódik a csúcson. Hagyjon 3-4 mm távolságot az alján. Inkább, ha a víz minősége megkérdőjelezhető, és vízkőképződésre számít.
A buborékolók jobbak a kerek magokhoz. A cső-a csőben{2}}elrendezés nagyobb felületet biztosít, mint az azonos átmérőjű furatban lévő terelőlemez. Hátránya, hogy érzékenyebbek a mérettűrésre. A belső cső és a külső furat közötti gyűrű alakú rés szabályozza a visszatérő áramlást. Túl szoros, és kiéhezteti az áramkört. Túl laza, és az összes víz-zárlatos a résen anélkül, hogy elérné a hegyet.
Anyagi választások, amelyekről senki sem beszél
Minden precíziós formakészítési szolgáltatási brosúra említi a konform hűtést. Kevesen beszélnek a hűtési teljesítményhez szükséges anyagválasztásról.
A BeCu betétek örökké léteztek. A hővezető képesség 105 W/m·K körüli, szemben a H13 29-cel. Ez nagy szám. Olyan forró helyen, ahol fizikailag nem juthat elég közel a víz, egy rézötvözet betét megmentheti a munkát. Használtam őket vékony bordák mögött, emelőtestekben, kis magokban, ahol nem fér el a buborékoló.
A fogás a kopás. A BeCu hőkezelés után 35-38 HRC-vel működik. Nem fogsz közvetlenül bejutni rá. Nem fogsz üveggel töltött nejlont futtatni rajta millió cikluson keresztül. De védett helyeken, ahol csak hőt kell húzni, működik.
Az alumínium szerszámokat alulértékelték a megfelelő alkalmazáshoz. Egy orvosi ügyfelem keresett formák prototípusait, évi 50 000 darab körüli mennyiséget, három-éves termékélettartamot. A P20-as szerszámokra vonatkozó árajánlatok nagyon hosszú átfutási idők és magas költségek voltak, és elavultak, mielőtt elhasználnának. A magokat és üregeket QC-10 alumíniumból készítettük az acél árának körülbelül 40%-áért. A ciklusidők 12 másodpercben jelentkeztek, szemben az általunk becsült 18-20-as acéllal. Három évvel később ezek az eszközök még mindig működnek. Kis kopás az elválasztó vonalon, semmi, ami nem befolyásolja az alkatrész minőségét.
A hőmérséklet-szabályozás bonyolulttá válik
Az egyszerű formák felénként egy hűtőkört futtatnak. Víz be, víz ki, kész. A speciális formák-és a legtöbbet, ami manapság az asztalomon található, ebbe a kategóriába sorolnám,-több zónát igényel.
Egy fröccsöntő mérnöki tanácsadónak, akivel dolgozom, van egy mondás: minden forró pontnak saját válaszra van szüksége. Néha ez a válasz több flow. Néha hidegebb a víz. Néha ez anyagi változás. Néha az, hogy elfogadunk egy hosszabb ciklust és továbblépünk. A lényeg az, hogy a penészgombát nem lehet egységes termikus tömegként kezelni.
A kaszkádvezérlés segít. A TCU hőelemen keresztül figyeli a formák hőmérsékletét, és beállítja az áramlást vagy a keverőszelep helyzetét az alapjel megtartásához. Jól működik állandó-állapotban. Nem sokat segít az átmeneti -hőföltörésen, amikor 300 fokos műanyag éri az üreget, majd a fokozatos lehűlés-, majd egy újabb robbanás. Az acél termikus tömege végzi a munka nagy részét ennek kisimításában.
A Variothermal valódi, de drága. Feltöltés előtt magas hőmérsékletű öntőforma, majd gyorsan le kell ejteni a hűtéshez. Láttam, hogy kiküszöböli a hegesztési vonalakat a magas-fényű részeken. Azt is láttam, hogy 80 000 dollárral növeli az eszközprogramot és hat hónap fejlesztési időt. A megfelelő alkalmazáshoz-A osztályú autóbelső, olyan orvosi eszköz, amelynek nincs -hibás kozmetikai szükséglete-, ez kifogásolható. A legtöbb munkánál nem.
Ami valójában számít
Ennyi év után a következőt mondom a fiatalabb mérnököknek: először sajátítsák el az alapokat. Tartsa vízvonalait a felszínhez képest 2D-n belül, ahol csak lehet. Fuss elegendő áramlást ahhoz, hogy turbulens maradjon. Ne hagyja, hogy az áramkörök olyan hosszúra nyúljanak, hogy a hőmérséklet emelkedése megöl – a bemenettől a kimenetig terjedő maximum 10 fokos delta jó cél. Egyensúlyozza az áramköreit, hogy mindegyik hasonló korlátozást lásson.
Tedd meg ezeket, és a hűtési problémáid 80%-át megoldod. A másik 20%-ban az érdekes munka történik. Itt lehet szüksége konformra, rézre, vagy variotermikusra, vagy valamilyen kombinációra, amit még senki sem próbált.
Az eszközök léteznek. A beszállítók léteznek. A tudás létezik. A különbség az, hogy időt szán arra, hogy végiggondolja a hőáramot az adott alkatrészben, az adott szerszámban, az adott folyamatban. Ezt semmilyen szimuláció nem helyettesíti. Semmilyen ökölszabály nem vonatkozik minden esetre. A munkát neked kell elvégezned.
Huszon{0}}három éve ebben a szakmában, és még mindig tanulok. Ez vagy a legjobb, vagy a legrosszabb rész, a naptól függően.