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脈沖冷卻是一種可以快速使模具散熱的工藝方法。制造手機(jī)上機(jī)殼的例子表明，除了散熱之外，如果能夠優(yōu)化注塑機(jī)上的其他工藝方法，就可以節(jié)省大量的時(shí)間。

市場(chǎng)飽和、價(jià)格下跌、成本壓力，這一連串原因在推動(dòng)注塑進(jìn)行合理化改革。

調(diào)整成型周期

成型周期的時(shí)間是進(jìn)行調(diào)整的一個(gè)因素。將成型周期時(shí)間分解成個(gè)時(shí)間間隔就可以看到潛力。位于德國(guó)Schweinfurt的Wieder有限責(zé)任公司首先在冷卻時(shí)間上看到了這種潛力，前提是能夠成功地在模具中繼續(xù)使熔融料自由散熱。根據(jù)退火專家的觀點(diǎn)，這樣做最多可以節(jié)省50%的周期時(shí)間。在西門子公司萊比錫工廠的手機(jī)上機(jī)殼的二組分注塑中，所節(jié)約的時(shí)間甚至更長(zhǎng)。

當(dāng)然，除此之外還需要減少機(jī)器工作的時(shí)間。因此，Wieder公司在一項(xiàng)由西門子公司委托的分析工作中對(duì)節(jié)約時(shí)間的潛力進(jìn)行測(cè)算，機(jī)器制造商Ferromatik Milacron和機(jī)械手裝置制造商Witttmann也參加了這個(gè)項(xiàng)目。最終成功達(dá)到了西門子公司提出的每星期生產(chǎn)55000個(gè)上機(jī)殼的目標(biāo)。

Wieder公司通過(guò)脈沖冷卻將散熱時(shí)間從9.8s降低到3.5s。但是這一點(diǎn)是因?yàn)槠叫械墓に嚦绦蛉绾髩汉退芑瘯r(shí)間也縮短了才做到的。此外，模具的運(yùn)動(dòng)，包括取出工件的時(shí)間也縮短了。最終的周期時(shí)間為7.8s,而不需要改變注塑件的幾何形狀.為了接近自由散熱的時(shí)間,在模具中只是改變了冷卻循環(huán)回路的路線。在此，只使用了已有的冷卻流道的一半就可以了。它們是這樣選擇的，即另一方面熱量在干運(yùn)行時(shí)間（空循環(huán)）之前就到達(dá)最近的流道；另一方面，在周期時(shí)間之內(nèi)又必須完成到距離最遠(yuǎn)的流道的熱傳遞。為了把這兩點(diǎn)都做到，將它們盡量地放在模槽后面并不總是有利的。在生產(chǎn)PC/ABS (聚碳酸酯/丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物)手機(jī)上機(jī)殼的2模槽模具中的距離一般更大些。

新的思考方式

根據(jù)這些變化產(chǎn)生了和普通的流動(dòng)冷卻不同的一種思考方式。據(jù)Wieder公司說(shuō)，在流動(dòng)冷卻中，是以一種恒定流動(dòng)的熱流為出發(fā)點(diǎn)的。在脈沖冷卻時(shí)卻不是這種情況，它是隨著時(shí)間而減少的熱流為基礎(chǔ)的，熱流在注塑之后的短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大值，通過(guò)使用一個(gè)內(nèi)裝的傳感器測(cè)定模槽壁的溫度來(lái)測(cè)量。如果不可能內(nèi)裝傳感器，可以用一個(gè)溫度敏感元件在冷卻液的回流中測(cè)量溫度。在這兩種情況下，都要據(jù)此計(jì)算冷卻回路閥門的開(kāi)啟時(shí)間。這些時(shí)間和需要傳導(dǎo)的熱量的百分比的分布相對(duì)應(yīng)。

脈沖快速冷卻系統(tǒng)

導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)溫度的相關(guān)性被認(rèn)為是熱流隨著時(shí)間而減少的原因。據(jù)Wieder公司介紹，在聚酰胺6.6的情況下，熱流會(huì)相差30%。在脈沖冷卻時(shí)可以利用這種相關(guān)性，在脈沖冷卻中，冷卻液的流動(dòng)一再反復(fù)被中斷，這一方面是在短的周期性的時(shí)間間隔中發(fā)生，以產(chǎn)生鋸齒形的溫度曲線。另一方面，如果沒(méi)有熱量需要傳導(dǎo)，就停止停止流動(dòng)。

以這種方式可以避免冷凝水的產(chǎn)生，通常冷卻液的進(jìn)口溫度會(huì)產(chǎn)生冷凝水。在注塑上機(jī)殼時(shí)進(jìn)口溫度是15°C，比普通的流量測(cè)量時(shí)明顯要低。由此達(dá)到了對(duì)于模槽壁的很高的溫度降，這樣就實(shí)現(xiàn)從模具中更快地散熱。模槽壁的溫度借助于傳感器保持在一定的水平上。

模溫控制

而整個(gè)模具有溫度狀況是由一個(gè)箱式調(diào)節(jié)裝置負(fù)責(zé)控制的。它的作用是，盡管進(jìn)口溫度溫度低，但它可以使兩個(gè)半模的溫度保持平衡。據(jù)Wieder公司介紹，如果兩個(gè)半模的溫差上升，脈沖冷卻的快速導(dǎo)熱就要以模具磨損的明顯增加為代價(jià)。

因此，溫度專家建議，第一步應(yīng)先進(jìn)行模具的熱流分析。通過(guò)分析可以得知改換采用脈沖冷卻所花費(fèi)的工作和費(fèi)用是否值得。零件壁越薄，這種改換的可能性就越大。Wieder公司不僅在手機(jī)上機(jī)殼，而且在保險(xiǎn)杠和飲料杯子的注塑上都證明了這一點(diǎn)。

在Fakuma展覽會(huì)上，自動(dòng)化專家Gosewehr公司的展臺(tái)上演示了脈沖冷卻，該公司展出一臺(tái)取出零件用的高速機(jī)器人，它在Demag Ergotech公司的高速機(jī)器上使用標(biāo)準(zhǔn)工藝方法進(jìn)行注塑，能夠縮短周期時(shí)間。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是將周期時(shí)間縮短到7s以下，由此將投資收回時(shí)間壓縮在6個(gè)月以內(nèi)。

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