Limitations du refroidissement traditionnel des moules
Le système de refroidissement du moule d'injection a un impact décisif sur le cycle d'injection et la qualité du produit. Le refroidissement traditionnel du moule utilise des canaux d'eau directs et des canaux de refroidissement sont formés dans l'acier du moule par perçage. Cette méthode est simple à mettre en œuvre et peu coûteuse, mais elle présente des limites évidentes. Premièrement, le refroidissement est inégal et le canal d'eau droit est difficile à suivre la surface complexe, ce qui entraîne une répartition inégale de la température du moule, provoquant une déformation, des marques d'évier et d'autres défauts. Deuxièmement, l'efficacité du refroidissement est faible, la distance entre le canal d'eau et la cavité du moule est longue, le chemin de transfert de chaleur est long et le temps de refroidissement est long. La troisième est que la conception est limitée. Le forage ne peut traiter que des canaux droits et les canaux d'eau ne peuvent pas être aménagés dans des zones structurelles complexes. Le quatrième est le coût élevé des moules. Les canaux d'eau complexes nécessitent de percer plusieurs trous et de boucher les extrémités, ce qui entraîne des coûts de traitement élevés.
Le concept et les avantages des canaux de refroidissement conformes
Les canaux de refroidissement conformes font référence à la conception du système de refroidissement dans laquelle la forme du canal d'eau de refroidissement suit la surface incurvée de la cavité du moule. En gardant les canaux d'eau proches de la surface de la cavité, un refroidissement uniforme et efficace peut être obtenu. Les avantages du refroidissement conforme comprennent : un refroidissement uniforme, une distance constante entre le canal d'eau et la cavité, une répartition uniforme de la température du moule et des défauts de déformation réduits. L'efficacité du refroidissement est élevée, le temps de refroidissement est raccourci de 30 à 50 % et la capacité de moulage par injection est augmentée. La qualité du produit est améliorée et un refroidissement uniforme réduit les défauts tels que le gauchissement, les marques d'évier, les marques d'air, etc., et améliore l'apparence du produit et la précision dimensionnelle. La durée de vie du moule est prolongée et une répartition uniforme de la température réduit les contraintes thermiques et le risque de fissuration du moule. La liberté de conception est grande et les voies navigables peuvent être conçues dans des zones où les méthodes traditionnelles ne peuvent pas être aménagées.
Impression 3D pour fabriquer des moules de refroidissement conformes
La géométrie complexe des canaux de refroidissement conformes est difficile à fabriquer à l'aide de méthodes de traitement traditionnelles, et la technologie d'impression 3D offre une solution à ce problème. L'impression 3D métal (SLM/EBM) peut imprimer directement des inserts de moule avec des canaux de refroidissement conformes sans tenir compte des restrictions de trajectoire d'outil de l'usinage traditionnel. Les matériaux d'impression de moules couramment utilisés comprennent l'acier pour moules (H13, S136), l'acier maraging, le cuivre-béryllium, etc. Après l'impression, des processus de post-traitement tels que le traitement thermique, l'usinage et le polissage sont nécessaires pour répondre aux exigences de travail du moule. Le coût d'impression des moules de refroidissement conformes est plus élevé que celui du traitement traditionnel, mais l'investissement peut être récupéré plus rapidement en raccourcissant le cycle de moulage par injection et en améliorant la qualité du produit. Convient aux applications de moules avec un rendement élevé, des exigences de qualité élevées et un refroidissement difficile.
Points clés de la conception de refroidissement conforme
La conception de canaux de refroidissement conformes doit prendre en compte de manière exhaustive l'effet de refroidissement et la faisabilité de la fabrication. Le diamètre du canal d'eau est généralement de 6 à 12 mm. Si le diamètre est trop grand, le volume du moule augmentera et si le diamètre est trop petit, la capacité de refroidissement sera insuffisante. La distance entre le canal d'eau et la surface de la cavité est généralement de 10 à 15 mm. Une trop grande proximité peut entraîner une résistance insuffisante du moule ou une fuite de liquide de refroidissement. L'espacement des canaux d'eau est déterminé en fonction des besoins de refroidissement, généralement 3 à 5 fois le diamètre du canal d'eau. La disposition du canal d’eau doit tenir compte de la répartition de la température dans la cavité. Les zones à haute température doivent être densément disposées et les zones à basse température doivent être suffisamment clairsemées. La conception de l'entrée et de la sortie doit garantir un écoulement fluide du liquide de refroidissement et éviter les coins morts. Le raccordement de la voie navigable doit tenir compte de la commodité du traitement et de l'étanchéité. Lors de la conception, il est recommandé d'utiliser un logiciel d'analyse de flux de moule (tel que Moldflow) pour effectuer une simulation de refroidissement et optimiser la disposition des canaux d'eau.
Cas d'application des moules de refroidissement conformes
Les moules de refroidissement conformes ont des cas d'application réussis dans de nombreuses industries. Dans l’industrie automobile, il est utilisé pour produire des pièces décoratives intérieures et extérieures de grande taille et complexes, raccourcissant le cycle de plus de 40 % et réduisant considérablement la déformation par gauchissement. Dans l'industrie électronique, il est utilisé pour produire des pièces de boîtier à paroi mince, résoudre les problèmes de marques d'évier et de marques d'air et améliorer la qualité de l'apparence des produits. Dans l'industrie médicale, il est utilisé pour produire des pièces de dispositifs médicaux de précision, et la précision dimensionnelle et la qualité de surface sont grandement améliorées. Dans l’industrie de l’emballage, il est utilisé pour produire des conteneurs à parois minces afin de raccourcir le cycle et d’augmenter la capacité de production. Des études de cas montrent que la période de retour sur investissement des moules de refroidissement conformes est généralement de 6 à 12 mois et que les avantages sont significatifs pour les pièces en grand volume. Il est recommandé d’envisager la solution de refroidissement conforme dès la phase de conception du nouveau moule afin d’atteindre l’équilibre optimal entre le coût du moule et l’efficacité du moulage par injection.
Soumettez un modèle, un dessin, une image ou des notes écrites. Les ingénieurs examineront le matériau, le processus, les finitions et la livraison en fonction de l'utilisation réelle.