Hvernig á að tilgreina hitaplötu með innbyggðri-virkri kælirás fyrir samsetta herðapressu?

Í háhraða samsettri framleiðsluklefa verður platan ekki aðeins að hita hlutinn heldur einnig virkan og fljótlegan kæla hann niður í öruggt hitastig við mótun. Án stýrðrar kælingar einkennist hringrásartíminn af náttúrulegri loftræstingu og hægu hitauppstreymi, sem dregur verulega úr afköstum. Þess vegna ætti að bæta virkri kælirás við plötuforskriftina sem mikilvæg skilyrði fyrir framleiðsluhraða iðnaðar-kvarða.

Hönnun virks kælirásarhitunarplötu samsetts herðakerfis er í meginatriðum stjórnað af hraða stjórnaðrar hitatæmingar sem hægt er að framkvæma án þess að skerða heilleika plötunnar eða einsleitni hitastigs.

Skilgreining á kröfum um hitahringrás
Fyrsti áfanginn við að hanna tvöfalda-aðgerðaplötu er að tilgreina alla hitaferilinn.

Dæmigert samsett lækningaáætlanir eru:

Hitið til að lækna hitastig (td 120–180 gráður eftir plastefniskerfi)

Geymslutími fyrir fulla fjölliða krosstengingu-

Stýrð kæling niður í mótunarhitastig (venjulega 50-70 gráður)

Kælingarstigið er oft flöskuhálsinn í hringrásartíma.

Í forskrift skal sérstaklega tilgreina:

Kælihraði krafist (td . 180 gráður á 5 mínútum til 60 gráður)

Hámarks leyfilegt hitastig yfirborðs

Leyfilegt hitastigshækkun meðan á breytingunni stendur

Mótun úr mold lágmarkshiti

Þessir eiginleikar ákvarða beint hönnun innri kælirásarinnar.

Skýringarmynd fyrir virka kælirás
Venjulega er kælikerfið innbyggt í plötuhlutann sem net af boruðum rásum.

Þessar rásir eru venjulega gerðar með:

Byssuborunartækni

Djúpholaborunaraðferðir

Háþróaðar 3D CNC vinnsluleiðir

Kælirásirnar eru almennt settar í sömu stillingu og hitaeiningarnar en á móti til að forðast hitauppstreymi og rýrnun burðarvirkis.

Æðar plötunnar verða að dæla köldu-vatni í heitt hjartað og dæla varmaorku burt á áhrifaríkan hátt, en varðveita vélrænan stöðugleika.

Helstu rúmfræðilegu breyturnar eru:

Stærð rásar

Bil rásanna

Dýpt (yfirborð til rásar)

Flæðisdreifingarkerfi

Slóðarstilling (til baka)

Allar breytur hafa áhrif á hitauppstreymi sem og burðarvirki.

Hitauppstreymi og vélræn hönnun
Hönnun kælirása er í grundvallaratriðum margra-fínstillingarvandamál.

Íhuganir fyrir þvermál rásar
Stærri rásir leyfa meiri flæðisgetu kælivökva og hærri hitafjarlægingarhraða. En stór þvermál þýðir minni þykkt málmþversniðsins, sem getur veikt plötubygginguna gegn hitauppstreymi og vélrænni álagi.

Minni rásir eru líkamlega sterkar en hafa litla hitaflutningsgetu vegna lítils yfirborðs og lágs rennslis.

Það er því þörf á jafnvægi á milli:

Kæligeta

Byggingarstyrkleiki

Framleiðsluhæfni

Staðsetningarstefna fyrir rásir
Rásarfyrirkomulagið er venjulega fínstillt með 3D CAD og hitauppstreymisgreiningu (FEA).

FEA hermir eru notaðar til að meta:

Kælihitasnið

Stofnun heitra reita

Yfirborðshitastigar á plötunni

Byggingarálag í hitauppstreymi

Markmiðið er að ná samræmdri kælingu með lítilli röskun og einsleitri vélrænni stífni.

Forskriftir um kæliafköst útskýrðar
Í fullri forskrift verður að tilgreina markmið fyrir vökva- og hitauppstreymi.

Áskilið kælihraði
Nauðsynlegur kælihraði er aðal drifkrafturinn fyrir kerfishönnun.

Til dæmis:

Kælihraði upp á 20-25 gráður/mín. gæti verið nauðsynlegur fyrir hraðlotukerfi

Í mikilli-nákvæmni kerfum getur einsleitni verið mikilvægari en hraði.

Þessi viðmiðun setur flæðihraða, rúmfræði rásarinnar og stærð varmaskiptisins.

Takmörkun á hitajafnvægi
Við kælingu skal tilgreina hámarks leyfilegan mismun á yfirborðshita.

Of háir hallar geta leitt til:

Samsettir hlutar: Hitaálag afgangs

Hernað lagskipt vinda

Ójöfn frammistaða við afnám

Hönnun rásabils og flæðisdreifingar er venjulega knúin áfram af einsleitnimarkmiðum.

Rekstrarskilyrði og kælivökvaval
Kælimiðillinn er venjulega stýrður vatnskenndur vökvi.

Dæmigerðir möguleikar eru:

Unnið vatn

Vatns-glýkóllausnir

Helstu forskriftarfæribreytur eru:

Hitastig kælivökva, inntak

Laus kæligeta

Hámarksþrýstingur í kerfinu

Flæðisgeta:

Óþol fyrir mengunarefnum

Vökvakerfið skal hannað til að virka innan þessara takmarkana og ekki fara yfir mörk þrýstingsfalls.

Vökvakerfistakmarkanir og þrýstingsfall
Flæðiþol stafar af kælirásum sem krefjast vandlegrar stjórnunar.

Forskriftin ætti að segja:

Hámarks leyfilegt þrýstingsfall í gegnum plötuna

Hámarks tiltækt dælugeta

Kröfur um flæðijafnvægi yfir mörg svæði

Of mikil þrýstingslækkun getur valdið:

Ójöfn flæðidreifing

Minni kælingarvirkni

Aukin orkunotkun til dælingar

Þannig er hitauppstreymi jafn mikilvæg og vökvaafköst.

Efni og tengilýsingar
Efni sem notuð eru í kælirásum verða að vera samhæf við langa-tíma útsetningu fyrir kælivökvanum.

Algengar forkröfur eru:

Tæringarþolnar festingar

Samhæf þétting fyrir glýkól eða meðhöndlað vatn

Stöðug frammistaða meðan á hitauppstreymi stendur

Algengt er að fá hraðtengisgrein þannig að hægt sé að losa plötuna auðveldlega frá kælikerfinu til viðhalds eða skipta um verkfæri.

Þetta gefur kerfinu meiri sveigjanleika í framleiðsluatburðarás með nokkrum verkfærum.

Samþætting við hitakerfi
Í meirihluta samsettu herðingarpressanna er kælirásin samþætt innbyggðu rafhitunareiningunum.

Þetta verður að vera vandlega aðskilið til að forðast:

Varma-stuttbuxur

Staðbundin hlýnun í kringum sund

Ójafn hitauppstreymi

Hita- og kælikerfin eru venjulega líkönuð í sameiningu til að tryggja slétt umskipti á milli hitunar- og kælifasa.

Hlutverk Finite Element Analysis í hönnun
Thermal FEA er mikilvægur þáttur í skilgreiningu:

Skipulag rásar

Dýpt rásar

Rásar þvermál

Flæðisdreifingarkerfi

Eftirlíkingarnar taka mið af tímabundnum aðstæðum eins og:

Upphitunarstig

Haltu fasa lækna

Hraður þvingaður-kælingarfasi

Þannig er hitauppstreymi og burðarvirki viðhaldið yfir alla rekstrarferilinn.

Lokahugsanir
Plata með samþættu kælikerfi krefst náinnar tengingar á hitauppstreymi og vökvahönnunaraðferðinni. Virka kælihringrásarhitunarplötuna samsetta herðingarkerfið þarf að vera hannað til að tryggja hraða stjórnaða kælingu en viðhalda styrkleika plötunnar, einsleitni hitastigs og langtíma-endingu.

3D CAD og endanleg þáttagreining bættu innri rásir boraðar fyrir nákvæma stjórn á hitafjarlægingarhraða. Forskriftir um kæliafköst (kælihraði, takmarkanir á hitastigshalla, eiginleika kælivökva og þrýstingsfallstakmarkanir) ráða heildar rúmfræði og vökvahönnun kerfisins.

Virk kæld plata er fullkomlega samþætt hitauppstreymi tæki með bæði upphitun og kælingu í einu stýrðu kerfi. Þessi hönnun gerir kleift að draga verulega úr samsettum hertunarferlistíma, en heldur samt stöðugleika ferlisins. Platan er ósvikinn varmaíþróttamaður sem getur bæði hitað og kælt og bregst stöðugt við þörfum af-afkastamikilli samsettri framleiðslu.