壓鑄模具的高效傳熱分析
合金型材料比傳統模具材料具有更好的熱性能, 可以更有效地進行模具的傳熱
。高熱轉印合金型材料, 提高了產品質量, 縮短了產品生產周期, 并表現出了良好的促進作用, 簡化了模具冷卻水的維護。
評價合金型材料熱性能的三個重要指標是導熱系數
、熱擴散系數和導熱系數 (即導熱系數和熱擴散系數的平方根之比)
。高導熱系數可以穩(wěn)定地移動更多的熱量在單位時間內, 高熱擴散系數可以在溫度變化的過程中立即達到熱平衡模具, 可以快速適應環(huán)境溫度的變化。導熱效率代表了對低溫物體的直接導熱效率, 在這種效率中, 材料從高溫物體接觸到它。
合金材料的熱性能影響模具傳熱過程的每個階段。在通過加熱模具達到加工溫度的階段, 可以快速建立良好的熱平衡銅合金型熱平衡, 成型工藝很快就開始了
。
在將熱熔膠材料注入模具冷卻階段, 高導熱效率意味著模具快速高效地從熔融材料中發(fā)出熱量, 高熱擴散速率有利于模具快速達到熱平衡狀態(tài)。
另外, 使模具的每個地方的溫度均勻, 當平衡時, 導熱, 熱直到成型的物品達到拆除溫度, 預計將決定從熔融材料流出的時間
。
在開模、釋放和夾緊的每個階段, 都可以鼓勵高熱擴散率, 以保持模具的平衡點溫度
。高導熱合金型有利于兩種主要聚合物 (半結晶聚合物和非典型聚合物) 的加工成型, 大大縮短了冷卻時間
。
同樣, 對于大多數塑料原材料, 高導熱合金可以幫助處理器獲得更短的產品生產周期和出色的冷卻效果。非典型聚合物具有隨機分子結構松散, 熔點不固定, 當其加熱 Tg (玻璃化溫度) 或更多時, 聚合物粘度降低到自由流動
。
繼續(xù)加熱, 直到熔融材料完全填充到模具中
。此后, 熱量再次移動, 直到聚合物溫度為 Tg 或更低 (在許多情況下, 此時的溫度可能已經會破壞產品)。半結晶聚合物具有致密的分子結構, 聚酰胺 (尼龍)
、聚乙烯
、聚丙烯等分子結構基本相同。
在加工過程中, 這些聚合物在重新冷卻時成為熔融狀態(tài)下的非固定材料和半結晶材料
。一些半結晶材料, 例如尼龍通常尋求獲得產品表面的模具溫度相對較高, 以最大限度地提高結晶度
。通過使用高導熱合金類型, 可以滿足所需溫度下的加工需求。
通過制造鋼制模具, 處理器通常采用冷卻裝置來縮短生產周期, 冷卻介質總是冷凝在模具表面, 影響成型制品的質量
。要生產使用高導熱性合金材料的模具, 冷卻水可以防止在高于正常溫度的溫度下結露, 模具的表面溫度也非常接近水溫
。
高導熱合金材料的導熱速度快于鋼制, 達到所需的溫度, 可以使各種溫度匹配。通過平衡冷卻, 處理器易于控制成型物品的尺寸, 以免在成型物品中造成變形, 從而提高其強度
。此外, 平衡冷卻對于非典型聚合物的成型非常重要
。
