1, Aušinimo sistemos išdėstymas: "neuroninis tinklas", skirtas šilumos išsklaidymo efektyvumui
Aušinimo sistema yra pagrindinė pelėsių šilumos išsklaidymo nešėja, o jos konstrukcijos racionalumas tiesiogiai veikia šilumos perdavimo efektyvumą. Pagal šilumos laidumo principą, šilumos perdavimo procesas iš aukštos temperatūros lydalo per liejimo plieną į aušinimo skystį turi atitikti tris principus: „didinti kontaktinį plotą, sutrumpinti kelią ir subalansuoti srauto greitį“.
Vandens kelio išdėstymas ir ertmė tinka
Tradicinės aušinimo vandens grandinės dažnai turi linijinį arba apskritą dizainą, tačiau susidūrus su sudėtingais išlenktais gaminiais dėl tokio išdėstymo gali lengvai atsirasti nepakankamas vietinis aušinimas. Šiuolaikinis formų dizainas pristato „konforminio vandens kelio“ technologiją, kuri formos viduje sukonstruoja aušinimo kanalą, kuris visiškai atitinka formos ertmės kontūrą, naudojant 3D spausdinimą arba elektros iškrovos apdirbimą. Pavyzdžiui, automobilių LED lempų gaubtų gamyboje naudojant formą su konforminiu vandens keliu galima sumažinti gaminio paviršiaus temperatūros skirtumą nuo 8 laipsnių iki 2 laipsnių, o tai žymiai sumažina deformaciją ir deformaciją, kurią sukelia netolygus aušinimas.
Tikslus vandens kelio parametrų valdymas
Vandens kelių skersmuo, atstumas ir srauto greitis yra pagrindiniai parametrai, turintys įtakos šilumos išsklaidymo efektyvumui. Pramonės praktika parodė, kad vandens takų skersmuo paprastai reguliuojamas nuo 6 iki 12 mm: per mažas skersmuo gali apriboti srautą ir sumažinti šilumos išsklaidymo pajėgumą; Jei skersmuo per didelis, tai gali susilpninti formos stiprumą ir sukelti aušinimo skysčio turbulenciją. Pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų rėmelių gamyba, kai formų vandens kanalo skersmuo yra 8 mm, o atstumas tarp jų yra 30 mm, kartu su turbulentiniu srauto greičiu 1,5 m/s, gaminio aušinimo laikas gali sutrumpėti 15%, tuo pačiu išvengiant vietinio perkaitimo dėl laminarinio srauto.
Pertvaros aušinimas ir dinaminis valdymas
Sudėtingų struktūrų gaminiams formoje turi būti pritaikyta zonos aušinimo konstrukcija. Pavyzdžiui, gaminant nešiojamųjų kompiuterių korpusus, forma nustato atskirus vandens kanalus storoms ir plonoms sienelių sritims ir tiksliai kontroliuoja kiekvienos srities temperatūrą per pelėsių temperatūros mašiną. Pažangesnis sprendimas – įdiegti išmaniąją temperatūros valdymo sistemą, kuri realiu laiku stebi pelėsių paviršiaus temperatūrą ir dinamiškai reguliuoja aušinimo skysčio srautą. Naudojant šią technologiją, tam tikros prekės ženklo pelėsiai padidino produkto išeigą nuo 82% iki 95%, o gamybos ciklą sutrumpino 20%.
2, Formos medžiagos pasirinkimas: šilumos laidumo „tiltas“.
Formos plieno šilumos laidumas tiesiogiai veikia šilumos perdavimo iš formos ertmės į aušinimo sistemą greitį. Įvairių medžiagų šilumos laidumas labai skiriasi: paprasto P20 plieno šilumos laidumas siekia 29W/(m · K), o plieno H13 gali siekti 34W/(m · K), o berilio bronzos – iki 105W/(m · K). Pramonės praktika parodė, kad pasirenkant medžiagas reikia suderinti šilumines savybes ir kainą:
Didelio šilumos laidumo medžiagų taikymo scenarijai
Gaminiams, kuriems keliami itin dideli šilumos išsklaidymo reikalavimai, pvz., didelės galios{0}}elektroninių komponentų korpusai ir LED aušintuvai, formos dažnai gaminamos iš H13 plieno arba berilio bronzos. Pavyzdžiui, gaminant 5G bazinės stoties aušintuvus, naudojant berilio bronzos formas, produkto vidinės temperatūros gradientas gali sumažėti 40%, o tai žymiai pagerina šilumos išsklaidymo efektyvumą. Tačiau tokio tipo medžiaga kainuoja brangiai ir tinka tik aukščiausios klasės- rinkai.
Medžiagų paviršiaus apdorojimo technologija
Formų paviršiaus šilumos laidumo gerinimas naudojant dengimo arba dengimo technologiją yra nebrangus ir efektyvus šilumos išsklaidymo sprendimas. Pavyzdžiui, formos ertmės paviršiaus padengimas variu gali padidinti šilumos laidumą iki 2–3 kartų didesnio nei plieno. Tam tikras pelėsių gamintojas panaudojo šią technologiją, kad sumažintų medicinos įrangos korpusų aušinimo laiką 25% ir sumažintų pelėsių susidėvėjimo greitį.
3, Struktūrinio optimizavimo dizainas: „nematomas šilumos išsklaidymo veiksnys“.
Formos struktūros optimizavimas gali pagerinti šilumos išsklaidymą trimis aspektais: sumažinti šiluminę varžą, skatinti oro konvekciją ir sumažinti šiluminį įtampą
Plonasienis ir lengvas dizainas
Sumažinus formos storį, gali sutrumpėti šilumos perdavimo kelias ir sumažėti šiluminė varža. Pavyzdžiui, tradicines storasienes formas pakeitus plonasienėmis konstrukcijomis, kartu su sustiprintomis briaunomis, šilumos išsklaidymo efektyvumas gali padidėti 15 %, kartu užtikrinant tvirtumą. Tam tikras automobilių dalių gamintojas pagal šį planą sumažino pelėsių svorį 30%, o gamybos energijos suvartojimą – 18%.
Bendras išmetimo sistemos ir šilumos išsklaidymo projektavimas
Išmetimo griovelis yra ne tik kanalas dujoms išpilti iš formos ertmės, bet ir tarnauja kaip pagalbinė šilumos išsklaidymo struktūra. Optimizavus išmetimo griovelio padėtį ir dydį, galima paskatinti oro srautą formos paviršiuje. Pavyzdžiui, gaminant stambių buitinių prietaisų korpusus, forma į išmetimo griovelio sritį prideda šilumą išsklaidžiusias briaunas, kurios sumažina gaminio paviršiaus temperatūrą 5 laipsniais ir sumažina paviršiaus defektus, atsirandančius dėl dujų sulaikymo.
Šiluminės plėtimosi kompensacinės konstrukcijos projektavimas
Kartotinių šildymo ir aušinimo procesų metu forma generuos šiluminį įtampą, dėl kurios gali deformuotis arba įtrūkti. Suprojektavus elastines kompensavimo konstrukcijas, tokias kaip spyruoklių išmetimo sistemos arba lankstūs vyriai, galima sugerti šiluminį įtempį ir išlaikyti formos matmenų stabilumą. Tam tikras pelėsių gamintojas naudojo šią technologiją, kad padidintų pelėsių tarnavimo laiką nuo 100 000 kartų iki 500 000 kartų, kai gamina tikslius optinius lęšius, tuo pačiu sumažindamas gaminio defektų dažnį, kurį sukelia šiluminė deformacija.
4, Pramonės praktikos atvejis
Suzhou Dongying Precision Mold patentas „Dviejų režimų šilumos išsklaidymas“.
Šis patentas leidžia dvigubai padidinti šilumos išsklaidymo efektyvumą, integruojant oro ir vandens aušinimo komponentus į formos pagrindą. Gaminant dideles liejimo formas, vandens aušinimo sistema yra atsakinga už greitą šilumos pašalinimą, o oro aušinimo sistema padeda išsklaidyti šilumą kraštinėse srityse. Šis dizainas pagerina temperatūros vienodumą pelėsyje 30%, o gamybos ciklą sutrumpina 25%, tai tampa inovatyvių šilumos išsklaidymo technologijų etalonu pramonėje.
Alyvos pagrindu pagaminta PTFE įpurškimo formų aušinimo schema
Reaguodamas į žemą PTFE medžiagų šilumos laidumą, tam tikras gamintojas sukūrė formą, kuri sujungia alyvos{0}}aušinimo skystį su spiraliniais vandens kanalais. Aušinimo skystis alyvos pagrindu turi aukštą virimo temperatūrą ir didelį šiluminį stabilumą. Kai kartu su spiraliniu vandens keliu prailginamas aušinimo kelias, gaminio vidinis temperatūros gradientas sumažinamas nuo 15 laipsnių iki 5 laipsnių, o tai žymiai sumažina vidinį įtempį ir deformaciją.
