Canaux de refroidissement

Une géométrie complexe dans les moules pour matières plastiques peut créer des zones difficiles à refroidir.

Par exemple, les parties du moule qui s'enfoncent dans l'empreinte, telles que les bossages et les nervures, transportent des charges calorifiques élevées car elles sont entourées de plastique. En outre, elles limitent la zone de métal à travers laquelle la chaleur peut s'échapper.

Pour acheminer le liquide de refroidissement vers les zones à charge calorifique élevée, il peut s'avérer nécessaire de concevoir des systèmes de refroidissement complexes.

Ceci implique de relier plusieurs circuits de refroidissement ensemble pour former un réseau de canaux de refroidissement. La réalisation d'un tel réseau requiert l'insertion de coudes et d'accessoires comme les puits et les fontaines. Il importe toutefois d'examiner l'incidence de ces accessoires sur le fonctionnement du système de refroidissement.

Considérations pour la conception de systèmes de refroidissement

L'objectif du concepteur de moules est de concevoir un système de refroidissement qui comporte les caractéristiques suivantes :
  • Refroidir uniformément la pièce
  • Atteindre la température du moule cible souhaitée pour le début du cycle suivant
  • Réduire la durée du cycle
Le concepteur de moules doit également tenir compte des facteurs suivants, qui altèrent la performance du système de refroidissement :
  • La disposition physique des canaux et le matériau du moule dans lequel ils sont découpés
  • les paramètres du liquide de refroidissement, notamment : le type, la température, le débit et les pertes de charge

Le meilleur emplacement pour les canaux de refroidissement est à l'intérieur des blocs contenant l'empreinte et le noyau du moule. Si vous placez les canaux de refroidissement à l'extérieur du bloc de l'empreinte ou du noyau, le refroidissement du moule sera peut être inadéquat.

La conception physique du système de refroidissement dépend généralement de la géométrie du moule, du positionnement des lignes de fractionnement, des noyaux mobiles et des broches d'éjection.

Coudes dans les circuits de refroidissement

L'insertion d'un coude dans un canal de refroidissement augmente la turbulence, qui engendre une perte de charge importante et une capacité de transfert de chaleur accrue à travers le coude.

Dans une analyse Thermique du moule, un coude est assimilé à une section supplémentaire de canal de refroidissement dotée d'une résistance et de caractéristiques de transfert de chaleur uniques. Ces sections ont des longueurs apparentes pour la résistance et le transfert de chaleur beaucoup plus importantes que la longueur réelle de la trajectoire d'écoulement à travers le coude.

Par exemple, un coude peut avoir une résistance équivalente à une trajectoire d'écoulement 50 fois plus longue que le diamètre du canal de refroidissement. La capacité de transfert de chaleur se compare à un canal de 10 fois le diamètre.

Les longueurs apparentes servent à calculer les pertes de charge et la capacité de transfert de chaleur. Ces caractéristiques sont ensuite appliquées à un point du canal d'écoulement, à savoir le coude.

La turbulence est aussi observée en cas de modification du diamètre du canal de refroidissement.

Position des entrées/sorties du canal de refroidissement

Les entrées et sorties doivent idéalement être positionnées sur le dessous du moule. Cela élimine le risque de suintement du liquide de refroidissement sur le moule.