Os circuitos de arrefecimento são, geralmente, classificados como paralelos ou série. Em ambos os tipos de circuitos, o aumento final da temperatura do fluido de refrigeração é totalmente determinado pela entrada de energia a partir do plástico e do caudal volumétrico do fluido de refrigeração.
Os fatores mais importantes para manter uma transferência eficaz de calor é, portanto, o caudal e o desenho do circuito. O diagrama seguinte ilustra um circuito em série à esquerda e um circuito paralelo à direita.
É mais fácil controlar o caudal de refrigeração num circuito em série porque o caudal em cada secção é o mesmo. É portanto mais fácil manter as condições de caudal que fornecem uma eficaz transferência de calor.
Circuito paralelos
Os canais de arrefecimento paralelos são perfurados, de uma rampa de fornecimentos para uma rampa de recolha. Devido às caraterísticas do fluxo do desenho paralelo, o caudal em cada um dos canais de arrefecimento pode ser diferente, dependendo da resistência do fluxo de cada canal de arrefecimento. Estes caudais variáveis, por sua vez, resultam numa diferente eficácia na transferência de calor para cada canal de arrefecimento. Como resultado, o arrefecimento pode não ser uniforme com um circuito paralelo.
Normalmente, o lado da cavidade e buchas do molde, cada um tem o seu circuito paralelo. O número de canais de arrefecimento por circuito varia com o tamanho e complexidade do molde.
Utilize um circuito paralelo, apenas se o seu modelo tiver uma das seguintes circunstâncias:
- A queda de pressão num circuito em série for demasiado alta para ser realista.
- Uma área do molde não puder ser efectivamente arrefecida com um circuito em série.
- Estiver a simular a rampa que leva o fluido de refrigeração ao molde.
Quando um circuito paralelo é utilizado, cada ramo deve ser capaz de extrair a carga de calor da área em redor. O fluxo do fluido de refrigeração deve ser regulado, especificando o diâmetro e o comprimento de cada ramo no circuito.
Cada ramo deve ter um fluxo turbulento para uma eficaz coeficiente de transferência de calor. A área da superfície do ramo é determinado equilibrando o seu comprimento e diâmetro relativamente à carga de calor localizada.
- O caudal em cada ramo é reduzida quando são incorporados ramos extra. Isto reduz a eficiência do arrefecimento, a menos que o total do caudal seja aumentado de acordo com o necessário.
- Cada canal de arrefecimento pode ter um diferente caudal, causando um arrefecimento não uniforme. Esta desvantagem pode ser minimizada, ajustando o diâmetro dos ramos para equilibrar o fluxo do fluido de refrigeração.
- Se um ramo é parcialmente bloqueado por fragmentos, o caudal nesse ramo pode ser dramaticamente reduzida enquanto o caudal pode ligeiramente aumentar noutros ramos. Isto causará um arrefecimento não uniforme.
Circuitos em série
Os canais de arrefecimento ligados num único ciclo, da entrada à saída do fluido de refrigeração, são chamados de circuitos em série. Este é o tipo mais comum de canal de arrefecimento. Se os canais de arrefecimento são uniformes em tamanho, o fluido de refrigeração pode manter um caudal turbulento ao longo de todo o circuito.
O fluido de refrigeração continuará a receber calor ao longo do circuito de arrefecimento, por isso, deve certificar-se de que a a subida da temperatura do fluido de refrigeração da entrada à saída é minimizada. A diferença de temperatura do fluido de refrigeração na entrada e na saída deve ser de 5 °C para moldes normais e de 3 °C para moldes de precisão. Para grande moldes, pode ser necessário mais do que um circuito em série para garantir uma temperatura uniforme do fluido de refrigeração e um arrefecimento uniforme.
- A extensão do circuito em série resulta numa queda de pressão demasiado alta para a capacidade disponível da bomba.
- Restrições físicas no desenho do molde levam a que a molde não possa ser efectivamente arrefecido com a circuito em série.