Canais de arrefecimento

A geometria complexa de moldes de plástico pode resultar em áreas difíceis de arrefecer.

Por exemplo, partes do molde que se projetam na cavidade, tais como saliências e nervuras, levam altas cargas de calor porque estão envolvidas por plástico. Também restringem a área de metal através da qual o calor pode escapar.

Para canalizar fluido de refrigeração para áreas de altas temperaturas, pode ser necessário desenhar sistemas de arrefecimento complexos.

Isto significa ligar circuitos de arrefecimento para formar uma rede de canais de arrefecimento. A criação da rede necessita de inclusão de cotovelos e dispositivos, tais como lâminas e cascatas. É importante considerar como estes dispositivos afectam o funcionamento do sistema de arrefecimento.

Considerações sobre o desenho do sistema de arrefecimento

O objetivo do desenhador do molde é desenhar um sistema de arrefecimento com as seguintes caraterísticas:
  • Arrefeça a peça uniformemente
  • Alcance a temperatura alvo do molde desejada para o início do próximo ciclo
  • Minimize o tempo de ciclo
O desenhador do molde também deve considerar os seguintes fatores, que afectam o desempenho do sistema de arrefecimento:
  • O esquema físico de canais e o material do molde no qual são cortados
  • Os parâmetros do fluido de refrigeração, tais como tipo de fluido de refrigeração, temperatura, caudal e queda de pressão

O melhor posicionamento para os canais de arrefecimento é nos blocos que contêm a cavidade do molde e núcleo. Colocar os canais de arrefecimento fora da cavidade ou núcleo pode não fornecer o arrefecimento adequado.

O desenho físico do sistema de arrefecimento é normalmente restringido pela geometria do molde, posicionamento das linhas de divisão, movimento de núcleos e extractores.

Cotovelos em circuitos de arrefecimento

A inclusão de um cotovelo num canal de arrefecimento aumenta a turbulência, o que resulta numa grande queda de pressão e num aumento da capacidade de transferência de calor através de cotovelo.

Numa análise Arrefecimento, os cotovelos são tratados como um secção extra do canal de arrefecimento com caraterísticas de resistência e transferência de calor únicas. A estas secções são atribuídos comprimentos aparentes para resistência e transferência de calor muito superiores ao atual comprimento de fluxo através de cotovelo.

Por exemplo, um cotovelo pode ter uma resistência equivalente a uma extensão de fluxo com 50 vezes o diâmetro do canal de arrefecimento. A capacidade de transferência de calor equaciona um canal com 10 vezes o diâmetro.

Os comprimentos aparentes são utilizados para calcular a queda de pressão e capacidade de transferência de calor. Estas caraterísticas são então aplicadas a um único ponto no canal de fluxo que representa o cotovelo.

A turbulência também ocorre quando existe uma alteração no diâmetro do canal de arrefecimento.

A posição de entrada/saídas do canal de arrefecimento

As entradas e saídas devem preferencialmente ser posicionadas no fundo do molde. Elimina o risco de o fluido de refrigeração pingar no molde.