सटीक टूलींग के लिए सटीक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

द ड्रिल-और-प्लग रियलिटी

पारंपरिक कूलिंग ड्रिल {{0}और {{1}प्लग है। आप अपना मोल्ड ब्लॉक लें, इसे मिल या गन ड्रिल पर रखें और सीधे छेद करें। उन्हें क्रॉसड्रिल या बाहरी होसेस से कनेक्ट करें। उन सिरों को प्लग करें जिनकी आपको आवश्यकता नहीं है। यह तरीका काम करता है. यह तब से काम कर रहा है जब मेरे पिता इस व्यवसाय में थे। टूलींग सस्ता है, कोई भी दुकान इसे बना सकती है, और जब कोई चीज़ अवरुद्ध हो जाती है तो आप इसे निकाल सकते हैं।

समस्या तब दिखाई देती है जब ज्यामिति जटिल हो जाती है। मैंने पिछले साल एक नौकरी की थी {{1}उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स संलग्नक, बहुत सारे मोड़, नाममात्र की दीवार 1.2 मिमी और बॉस 0.8 मिमी तक नीचे जा रहे थे। मैं वास्तव में क्या ठंडा कर सकता हूं, इसमें औद्योगिक डिजाइनर की कोई दिलचस्पी नहीं थी। कोर साइड में तीन अलग-अलग ज़ोन में कैविटी के पीछे शायद 6 मिमी स्टील था। आप वहां 10 मिमी का चैनल नहीं लगा सकते। आप वहां 6 मिमी का चैनल भी नहीं लगा सकते, बिना किसी सुरक्षा मार्जिन के।

कंफर्मल कूलिंग-जब यह समझ में आता है

 

मेटल 3डी प्रिंटिंग ने इस व्यवसाय को बदल दिया। दस साल पहले कंफर्मल कूलिंग एक जिज्ञासा थी, जिसे आप ट्रेड शो में देखते थे और सोचते थे "यह अच्छा है।" अब हर प्रमुख कस्टम इंजेक्शन मोल्ड निर्माता इसे पेश करता है, या करना चाहिए। तकनीक परिपक्व हुई. कीमतें कम हुईं. लीड समय उचित हो गया.

 

सामग्री काम करती है. मैंने MS1 मार्जिंग स्टील इंसर्ट्स को बिना किसी समस्या के 400,000 शॉट्स से अधिक चलाया है। H13 प्रिंट बेहतर हो रहे हैं, लेकिन मेरे अनुभव के अनुसार पाउडर धातु विज्ञान अभी भी उच्च - घिसाव वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है। कोर और कैविटी इंसर्ट के लिए, जिनमें सीधे गेट टकराव नहीं दिखता है, मुद्रित स्टील ठीक रहता है।

यहीं लोग ग़लती करते हैं: वे सोचते हैं कि अनुरूपता का मतलब है कि आप किसी भी चीज़ को ठंडा कर सकते हैं। आप नहीं कर सकते. चैनलों को अभी भी प्रवाह की आवश्यकता है। मैं अपने डेस्क पर इन सुंदर कार्बनिक शीतलन चैनलों के साथ डिज़ाइन देखता हूं जो रक्त वाहिकाओं की तरह दिखते हैं। सीएडी में बहुत सुंदर. अशांत प्रवाह को पार करना असंभव है। दबाव गिरने से आपकी मृत्यु हो जाती है, या प्रवाह लामिना हो जाता है और आपका ताप स्थानांतरण टैंक हो जाता है।

 

मैं जिस नियम का उपयोग करता हूं: अपने चैनल क्रॉस सेक्शन को 5 मिमी समतुल्य व्यास से ऊपर रखें, किसी भी गैर {4} गोलाकार अनुभाग पर 4:1 पहलू अनुपात से अधिक न रखें, और अपनी कुल सर्किट लंबाई को अपने टीसीयू द्वारा वास्तव में धकेलने तक सीमित रखें। अधिकांश दुकान के फर्श का तापमान नियंत्रण इकाइयाँ 4-5 बार के आसपास शीर्ष पर होती हैं। आपके अनुरूप सर्किट प्लस मैनिफोल्ड प्लस होसेस को उसी के भीतर काम करने की आवश्यकता है।

बैफल्स और बबलर्स अभी भी अपनी जगह पर हैं

इससे पहले कि आप अपने इंजेक्शन मोल्डिंग कूलिंग समाधान प्रदाता को $15,000 मुद्रित इंसर्ट के बारे में कॉल करें, पुराने स्कूल विकल्पों पर विचार करें। प्रत्येक बैफल्स की कीमत शायद $30 होगी। बब्बलर्स, $40-50। हीट पाइप लंबाई और व्यास के आधार पर $150-400 तक चलते हैं।

आयताकार कोर में बैफल्स बढ़िया काम करते हैं। फ्लैट ब्लेड ड्रिल किए गए छेद को आपूर्ति और वापसी में विभाजित करता है। पानी एक ओर से नीचे की ओर, नीचे की ओर, दूसरी ओर वापस ऊपर की ओर जाता है। आप कुछ प्रवाह क्षमता खो देते हैं, एक खुले चैनल से आपको मिलने वाली क्षमता का 60-65% हिस्सा खो जाता है। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए यह काफी है।

भौतिक विकल्पों के बारे में कोई बात नहीं करता

प्रत्येक सटीक मोल्ड बनाने वाली सेवा ब्रोशर में अनुरूप शीतलन का उल्लेख होता है। शीतलन प्रदर्शन के लिए सामग्री चयन के बारे में बहुत से लोग बात नहीं करते हैं।

BeCu इंसर्ट हमेशा से मौजूद रहे हैं। H13 के लिए तापीय चालकता लगभग 105 W/m·K बनाम 29। यह एक बड़ी संख्या है. गर्म स्थान पर जहां आप शारीरिक रूप से पानी को पर्याप्त करीब नहीं पा सकते हैं, तांबे की मिश्र धातु डालने से काम बच सकता है। मैंने उन्हें पतली पसलियों के पीछे, लिफ्टर बॉडी में, छोटे कोर में उपयोग किया है जहां बब्बलर फिट नहीं होगा।

समस्या है घिसाव। हीट ट्रीट के बाद BeCu शायद 35-38 HRC पर चलता है। आप सीधे इस पर प्रवेश नहीं करने जा रहे हैं। आप इसके पार कांच से भरे नायलॉन को दस लाख चक्रों तक नहीं चलाएंगे। लेकिन संरक्षित स्थानों में जहां आपको केवल गर्मी खींचने की जरूरत है, यह काम करता है।

सही अनुप्रयोग के लिए एल्युमीनियम टूलींग को कम आंका गया है। एक मेडिकल ग्राहक मेरे पास प्रोटोटाइप सांचों की चाहत में आया था, प्रति वर्ष लगभग 50,000 टुकड़ों की अपेक्षित मात्रा, उत्पाद का जीवनकाल तीन साल का था। पी20 टूल्स के लिए उनके पास जो कोटेशन थे, वे बहुत लंबे समय तक चलने वाले, उच्च लागत वाले थे, और वे खराब होने से पहले ही अप्रचलित हो चुके थे। हमने स्टील की कीमत के लगभग 40% के लिए QC-10 एल्यूमीनियम में कोर और कैविटीज़ बनाईं। स्टील के लिए हमारे द्वारा अनुमानित 18-20 की तुलना में साइकिल का समय 12 सेकंड में आया। तीन साल बाद भी वे उपकरण अभी भी चल रहे हैं। पार्टिंग लाइन पर थोड़ा घिसाव, ऐसा कुछ भी नहीं जो पार्ट की गुणवत्ता को प्रभावित करता हो।

तापमान नियंत्रण जटिल हो जाता है

साधारण साँचे प्रति आधे हिस्से में एक कूलिंग सर्किट चलाते हैं। पानी अंदर, पानी बाहर, हो गया। विशेष साँचे {{2}और इन दिनों जो कुछ भी मेरी मेज पर आता है, उसे मैं उस श्रेणी में रखूँगा, जिसके लिए कई क्षेत्रों की आवश्यकता होती है।

मैं जिस इंजेक्शन मोल्ड इंजीनियरिंग सलाहकार के साथ काम करता हूं उसका कहना है: प्रत्येक हॉट स्पॉट को अपने स्वयं के उत्तर की आवश्यकता होती है। कभी-कभी वह उत्तर अधिक प्रवाह वाला होता है। कभी-कभी यह ठंडा पानी होता है। कभी-कभी यह एक भौतिक परिवर्तन होता है. कभी-कभी यह एक लंबे चक्र को स्वीकार करना और आगे बढ़ना है। मुद्दा यह है कि आप एक साँचे को एक समान तापीय द्रव्यमान के रूप में नहीं मान सकते।

कैस्केड नियंत्रण मदद करता है. आपका टीसीयू थर्मोकपल के माध्यम से मोल्ड तापमान की निगरानी करता है और सेटपॉइंट को पकड़ने के लिए प्रवाह या मिश्रण वाल्व की स्थिति को समायोजित करता है। स्थिर स्थिति के लिए अच्छा काम करता है। क्षणिक {4}में बहुत मदद नहीं मिलती, जब 300 डिग्री प्लास्टिक गुहा से टकराता है तो गर्मी का विस्फोट होता है, फिर धीरे-धीरे ठंडा होता है, फिर दूसरा विस्फोट होता है। स्टील का तापीय द्रव्यमान उसे सुचारू करने का अधिकांश कार्य करता है।

वैरियोथर्मल असली है लेकिन महंगा है। भरने से पहले साइक्लिंग मोल्ड की सतह का तापमान अधिक होता है, फिर इसे ठंडा करने के लिए तेजी से गिराया जाता है। मैंने इसे उच्च चमक वाले भागों पर वेल्ड लाइनों को खत्म करते देखा है। मैंने इसे एक टूल प्रोग्राम में $80,000 और छह महीने का विकास समय जोड़ते हुए भी देखा है। सही अनुप्रयोग के लिए -क्लास ए ऑटोमोटिव इंटीरियर, शून्य के साथ चिकित्सा उपकरण{{8}दोष वाली कॉस्मेटिक आवश्यकता{{9}इसे लागू किया जा सकता है। अधिकांश नौकरियों के लिए, ऐसा नहीं है।

इस व्यापार में तेईस साल हो गए हैं और मैं अभी भी सीख रहा हूं। यह दिन पर निर्भर करते हुए या तो सबसे अच्छा हिस्सा है या सबसे खराब हिस्सा है।