Design of the hot nozzle and the transfer of heat from the hot nozzle to the steel mold

Vysoká variabilita forem má následující pøíèiny:

• Možnost vstøikování rùzných plastových materiálù, pøièemž každý materiál vykazuje specifické zpracovatelské podmínky, ovlivòující také konstrukci forem.
• Kombinace rùzných vstøikovaných materiálù, vèetnì zastøikovánízáliskù.
• Odlišné, èasto vysoké finální požadavky na pøesnost výstøiku (plastového dílu).
• Konstrukèní nároènost dílu.
• Obvyklé vysoké požadavky na kvalitu povrchu platového dílu, zvl. v automobilovém, ale i spotøebním prùmyslu.
• Volba specifického vstøikovacího tlaku a dotlaku, specifického chlazení, odvzdušnìní atd. rovnìž ovlivòují konstrukci vstøikovací formy.
• Odlišnosti vtokových systémù, systémù chlazení, vyhazovacích soustav, odformovacích prvkù atd.
• Komplexnost a složitost forem souvisí také s potøebou automatizace výroby a použitím robotù.

Návazný text v hrubých rysech pøiblíží pouze velmi úzkou èást posuzování konstrukce vstøikovacích forem s využitím simulaèního softwaru: posouzení a stanovení vhodného dimenzování tokových kanálù v horkých tryskách a možnosti vyhodnocení vlivu horkých trysek na teplotu tvarové dutiny v blízkosti ústí horké trysky. K uvedeným vyhodnocením lze dobøe použít nìmecký simulaèní software Cadmould®.

Dimenzování horkých trysek

Volba a poloha horké trysky nebo více horkých trysek pro plnìní tvarových dutin vstøikovací formy by se mìly øídit následujícími zásadami:

• Stanovení vhodné polohy horké trysky (nebo horkých trysek) z hlediska požadovaného prùbìhu plnìní, kvality vzhledu, výsledných deformací a samozøejmì i z hlediska zástavbových rozmìrù.
• Urèení typu horké trysky z hlediska vstøikovaného materiálu, objemu tvarové dutiny, potøebné rychlosti vstøikování pøípadnì i tlakových pomìrù. Volba typu trysky mùže být ovlivnìna zamìøením pozornosti konstrukèní kanceláøe na obvyklého obchodního dodavatele horkých trysek a nelze opomenout také cenové hledisko.

Simulaèní analýzy mohou výraznì pomoci nejen s volbou vhodného umístìní horké trysky, ale také s návrhem potøebného dimenzování tokových prùøezù kanálù a ústí horké trysky. Bohužel se velmi èasto setkávám s analýzami, u kterých jejich zpracovatelé zcela opomíjejí možnost dodat zákazníkovi tyto velmi dùležité informace.

Podmínky pro zpracování návrhu dimenzování tokového kanálu a prùmìru ústí horké trysky:

• Provedení konstrukce tokových kanálù horké trysky pro simulaèní výpoèty se zamìøením na tøi konstrukèní oblasti – kanál trysky, teèení taveniny okolo pøíp. špièky (torpéda) a ústí horké trysky.
• Výpoèet následujících materiálových hodnot, vztažených k plnicí fázi vstøikovacího procesu: smykové napìtí, prùmìrná smyková rychlost, max. smyková rychlost po prùøezu kanály, teplota taveniny, max. teplota taveniny po prùøezu kanály, pøíp. tlakové ztráty ve vtokovém systému.

Posouzení vypoèítaných hodnot

Je nutné si uvìdomit, že každý typ plastového materiálu „snáší“ jiné limitní hodnoty smykových napìtí, smykových rychlostí a teploty taveniny. Uvedené vlastnosti jsou ovlivnitelné nejen vlastním dimenzováním horkých vtokù, resp. horké trysky, ale také rychlostí vstøikování, teplotou taveniny v plastikaèní jednotce a dalšími parametry.

V každém pøípadì však simulaèní software Cadmould® mùže poskytnout, pøi zpracování vtokù odpovídajícím zpùsobem, dùležité informace o vhodném „vnitøním“ dimenzování horkých trysek. Za tímto úèelem lze použít modul Cadmould®Fill, viz pøíklad na obrázku 1.
 

obr. 1: Pøíklad vývoje maximálních teplot taveniny v èásti horké trysky (a ve výstøiku)

Pøestup tepla z horké trysky do oceli formy – ovlivnìní teploty tvarové dutiny

Uživatel softwaru Cadmould®, pokud má vedle základní modulární verze k dispozici také modul Cadmould®3D T-Box, mùže již pøed koneènou konstrukcí vstøikovací formy zjistit, jakým zpùsobem bude ovlivòovat pøestup tepla z horké trysky do oceli formy vlastnosti vstøikovaného výrobku.

Zvýšená teplota v bližší nebo i vzdálenìjší oblasti od ústí horké trysky mùže mít vliv pøedevším na tyto vlastnosti plastového výrobku:

• vzhled výrobku
• vznik propadù u vtokového ústí
• deformaci konstrukce
• dobu vstøikovacího cyklu

Z uvedeného výètu je patrné, že alespoò u nìkterých plastových konstrukcí by simulaèní analýza pøestupu tepla z horké trysky do oceli formy pøinesla zpøesnìní a doplnìní celkových simulaèních podkladù.

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

obr. 2: Teplota bloku formy v 36 s doby vstøikovacího cyklu. Vliv pøestupu tepla z horké trysky na teplotu ve zvoleném øezu

Více info na http://cadmould.cz