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.