Chlazení v pohybu

28 materiály l komponenty l plasty CHLAZENÍ V POHYBU Co mají společného Valentino Rossi a vstřikování plastů či lití hliníku? d Na velké ceně v portugalské Estorilu v roce 2006 Valentino Rossi skončil na dru- hém místě, a to o 0,002 vteřiny. Tím přišel o titul světového šampiona. Dvě tisíciny vteřiny rozhodli o tom, že se Valentino Rossi nestal mistrem světa. A co to má společného se vstřikováním plastů, či hliníku? Kratší čas (cyklu výroby) vyhrává. Jednoduše řečeno: Naše lisovny a nástrojárny přicházejí o zakázky kvůli vysoké ceně, dlouhým lhůtám a dlouhým výrobním cyklům. Požadované výsledné tvary jsou stále složitější. Požadavky na kvalitu jsou stále vyšší. Předepisované cyklové časy se zkracují. Formy jsou stále komplikovanější a často se ve formě nedostává místa pro vložení nutných komponent. Konstruktér je pak z důvodu nedostatku místa ve formě nucen dělat kompromisy. A jak všechny lisovny i slévárny velmi dobře ví, tyto kompromisy pak negativně ovlivňují finální produkt (kvalitu, tvar, čas cyklu) a samozřejmě také periodu údržby a celkově životnost formy. A samozřejmě negativně ovlivňují časy cyklu. Chlazené válce VEGA řada V450 d JAN SVOBODA s.r.o. spolu s výrobcem vysoce kvalitních hydraulických válců VEGA si velmi dobře uvědomují stále obtížnější situaci konstruktérů, nástrojáren, ale také lisoven a sléváren hliníku, či magnézia. T+T T e c h n i k a a t r h 9 – 1 0 / 2 0 2 0 Jednoduše řečeno, díky pokroku v materiálech a zpracovatelských podmínkách jsou válce stále častěji vystavovány vyšším teplotám, než bylo běžná například před pěti, či deseti lety. Vyšší teplota na formách sice (většinou) pozitivně ovlivňují kvalitu dílů, ale negativně působí na těsnění válců, snímače polohy a nedostatečně odchlazené části forem celkové prodlužují cykly. Nižší teploty na válci znamenají méně údržby, delší životnost aktivních prvků válce a nižší kumulaci teploty v kritických místech formy. Proto padlo rozhodnutí vyvinout novou řadu hydraulických válců, které poskytne jednoduché řešení stávajících problémů. Vyvinuta a otestována byla dvě řešení. Odchlazení těsnicího pouzdra pro válce (nejen) na squeez d Obecně vzato, je vyšší teplota teplota formy podstatnou částí technologie, která vede ke kvalitnějším výliskům. Stále častěji se pak v praxi prosazuje také dynamická a variotermní temperace forem. V dnešní době je tak běžnou praxí, že pro prodloužení životnosti těsnění válců pro formy s vyššími teplotami, využívají konstruktéři delší zdvihy válců, aby těsnící pouzdro pístnice dostali dál od zdroje tepla. Tím se sice prodlouží životnost válců (potud dobré), ale naroste velikost formy a zvýší se finanční vstupy na formu, což už tak dobré není. Proto byl vyvinut válec V450CP v provedení R d U tohoto válce je odchlazené pouzdro těsnění pístnice, které dokáže snížit teplotu na těsnění (pouzdro těsnění pístnice) bez větších problémů dlouhodobě i o 50 °C. Díky integraci chlazeného pouzdra se tak výrazně prodlužuje životnost těsnících prvků a podstatně se zmenšuje velikost válce, včetně celkové velikosti formy. To se pozitivně promítá do vstupních nákladů na formu a umožňuje to použít menší vstřikovací stroj (tedy nižší cena za produkci dílu). Díky odchlazení válce se pak výrazným způsobem zmenšuje tepelný uzel pod pístem. Kumulace tepla je tímto snížena a nedochází k nucenému prodlužování cyklu výroby. Byl proveden pokus, který byl zdokumentován pomoc termokamery. Válec se postupně dostal na provozní teplotu cca 122 °C. Po ustálení teploty byl spuštěn chladící okruhu pro odchlazení pouzdra těsnění. Díky optimalizaci chladícího okruhu okolo pouzdra byla teplota na válci během zhruba 60 vteřin snížena na teplotu chladící vody, tedy cca 120 °C Výsledky je možno vidět na přiložených termogramech (snímek z termokamery) válce, S a BEZ odchlazení těsnícího pouzdra. Jak je vidět na následujících termogramech, u snímku č.1 (bez chlazení) přesahuje teplota na válci 122 °C. Těsnění dlouhodobě vystavené těmto teplotám a (při nedokonalé zátavbě) mechanickém namáháná spolehlivě destruuje těsnící prvky a razantně zkracuje životnost válce. Navíc kumulace teploty pak zpětně ovlivňuje formu a znesnadňuje její chlazení. Navíc je k tomu nutné připočíst zvýšenou teplotu hnacího média válce, ať již se jedná o olej, nebo směs voda/glykol. Médium pro pohyb válce funguje jako další kumulační uzel tepla a je tnuné jej za zvýšených nároků na spotřebu elektrické energie chladit. Snímek č. 2 pak je s aktivních chlazením pouzdra. Díky odchlazení těsnicího prvku (pouzdro s těsněním pístnice) se snížila teplota okolo 120 °C. Tím se výrazně prodloužila životnost těsnicích prvků a zkrátila doba cyklu. Snížení teploty má za následek také sníženou spotřebu energie na chlazení hnacího média a celkově na životnost aktivních prvků okruhu ovládání válce.