چیلر تزریق پلاستیک چیست؟

 

 

چیلر تزریق پلاستیک، یکی از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین موارد استفاده از چیلر جهت تولید سرمایش و برودت در صنعت می‌باشد که نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره ما دارد.

تولید قطعات خودرو، قطعات و محصولات پزشکی و درمانی، ظروف و وسایل زندگی و … از محصولاتی هستند که حاصل صنعت تزریق پلاستیک محسوب می‌شوند.

بسته به ابعاد محصول پلاستیکی، نوع مواد تشکیل‌دهنده آن، حساسیت و کاربری محصول فرآیند تولید می‌تواند متفاوت باشد.

رعایت تعادل در افزایش کارآیی دستگاه‌های قالب‌گیری تزریق پلاستیک کار بسیار مشکلی است. اگر قالب‌ها را خیلی سریع پر کرده و خنک کنید کیفیت محصول کاهش می‌یابد. اگر خیلی آهسته پر کرده و خنک کنید، هزینه‌های تولید را افزایش داده اید. نکته اصلی در به حداکثر رساندن راندمان سیستم، انتخاب چیلر با ظرفیت مناسب جهت فرآیند تزریق پلاستیک می‌باشد.

در فرآیندهای قالب‌گیری و تزریق پلاستیک با حجم بالا تقریباً 90 درصد زمان فرآیند صرف خنک کردن قالب و محصول پلاستیک می‌شود.

مراحل تزریق پلاستیک

در قالب تزریق معمولاً سه مرحله از فرآیند قالب سازی وجود دارد:

الف) تزریق – هنگامی که مواد پلاستیکی به قالب تزریق می‌شود.

ب) خنک کردن قالب – وقتی مواد تزریقی قطعه مورد نظر جامد می‌شوند.

ج) بازکردن قالب و خارج کردن محصول – هنگامی که فرآیند جامد کردن خنک‌کننده انجام می‌شود و آماده بیرون کشیدن از قالب می‌باشد.

در نمودار دایره‌ای زیر مدت زمانی که برای هر یک از این مراحل در فرآیند تولید صرف می‌شود مشخص شده است:

اهمیت خنک کاری در تزریق پلاستیک

به دلیل اینکه محصول مورد نظر قبل از خروج از قالب می‌بایست کاملاً جامد شده باشد کیفیت و کمیت عملیات سرد کردن در فرآیند تزریق پلاستیک در قالب‌ها بسیار با اهمیت است.

در صورتی که زمان مناسب برای خنک کاری قالب‌ها رعایت نشود محصول تولیدی دارای کیفیت پایین و پیچ و تاب و نقص خواهد بود.

اهمیت زمان خنک کاری قالب‌ها بسیار بالاست که مقدار آن بیشترین زمان کل فرآیند است.

فرآیند خنک کاری در چرخه‌های تزریق پلاستیک و قالب‌گیری ضروری است زیرا محصول می‌بایست قبل از خارج شدن در داخل قالب جامد شود.

دلیل تأکید بر روی فرآیند خنک کاری اطمینان از یکپارچه‌سازی ساختار قطعه پس از خروج از قالب می‌باشد.

پایین آوردن زمان خنک کاری قالب تأثیر مستقیم بر روی کیفیت محصول نهایی دارد.

روش‌های کاهش زمان خنک‌سازی در روند قالب‌گیری تزریق

در فرآیند قالب‌گیری دو نقطه انتقال حرارت وجود دارد.

طراحی مناسب فرآیند در این نقاط این امکان را می‌دهد تا زمان خنک سازی را به حداقل برسد و خنک کاری مؤثری انجام شود.

بین پلاستیک و قالب

برای اطمینان از حداکثر حذف گرما در این مرحله [بین پلاستیک و قالب] طراحی کانال‌های صحیح و کارآمد در قالب‌ها از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است.

بین قالب و خنک‌کننده

برای اطمینان از خنک سازی مناسب در این مرحله، خنک‌کننده باید به اندازه کافی سرد باشد تا از تجمع گرما در قالب جلوگیری کند و همچنین گرمای اضافه شده در هر چرخه را از بین ببرد. در این مرحله است که انتخاب چیلر بسیار مهم است. یک چیلر مناسب قادر به حذف گرمای کافی برای جلوگیری از تجمع گرما در قالب خواهد بود.

موارد مؤثر در انتخاب چیلر تزریق پلاستیک

برای اندازه‌گیری مناسب چیلر برای کاربرد قالب تزریق موارد زیر را در نظر بگیرید:

زمان ثابت فرآیند برای به حداکثر رساندن توان سیستم بسیار مهم است.

برای اینکه سرمایش مداوم و بدون نواسانی را داشته باشید می‌بایست به موارد زیر توجه کنید:

آیا نیاز به حذف گرما دارید؟

مقدار گرمای دفع شده چقدر است؟

دبی آب سرد در گردش قالب چقدر است؟

اختلاف دمای ورود و خروج آب به قالب چقدر است؟

آیا چند دستگاه تزریق پلاستیک دارید؟

برای چه از چیلر در تزریق پلاستیک استفاده می‌کنیم؟

محافظت از تجهیزات

استفاده از چیلر جهت خنک کاری باعث افزایش طول عمر دستگاه می‌گردد و استهلاک آن را نیز به شدت کاهش می‌دهد.

افزایش تولید

حفظ دمای خنک‌کننده ثابت و مناسب در تجهیزات فرآیندی باعث افزایش تعداد قطعات تولید شده در ساعت و کاهش قابل توجه تعداد قطعات معیوب می‌شود.

آب سردتر

 یک چیلر می‌تواند آب سردتری (یا مخلوط آب / گلیکول) از سایر گزینه‌های خنک‌کننده دیگر ایجاد کند و در برخی شرایط مزایای خاصی به شما می‌دهد.

نتیجه استفاده از چیلر تزریق پلاستیک

کاهش ضایعات تولید.

نرخ انتقال حرارت بهتر.

تعمیر و نگهداری کمتر و کاهش زمان خرابی.

به دلیل اینکه چیلر از حلقه آب بسته استفاده می‌کند، از کیفیت آب بهتری استفاده خواهد شد، در نتیجه سرعت انتقال حرارت بهتر، تعمیر و نگهداری کمتر مورد نیاز و کاهش زمان خرابی.

مشخصات چیلر تزریق پلاستیک

میزان جریان آب سرد 2.4 گرم در دقیقه است.

تن چیلر 12000BTU است.

محدوده دمای عملیاتی چیلر با آب از 45 درجه فارنهایت تا 60 درجه فارنهایت است.

دامنه کارکرد چیلر با گلیکول / آب از 25 درجه فارنهایت تا 45 درجه فارنهایت از دمای آب خارج می‌شود.

کمپرسور چیلر تزریق پلاستیک

در چیلر تزریق پلاستیک می‌توان از همه انواع کمپرسور استفاده نمود اما توجه به این نکته بسیار حائز اهمیت است که به دلیل اینکه چیلر تزریق پلاستیک مانند چیلر صنعتی ساعت کار بیشتر و استهلاک بالاتری نسبت به چیلرهای تهویه مطبوع دارند، می‌بایست از کمپرسوری در آن استفاده شود که قابلیت تعمیر داشته و هزینه نگهداری آن پایین باشد.

برای ظرفیت‌های پایین و متوسط بهترین انتخاب برای چیلر تزریق پلاستیک کمپرسور نوع سیلندر – پیستونی نیمه بسته می‌باشد.

تمامی قطعات این نوع کمپرسور امکان تعمیر و تعویض دارند ولی کمپرسورهای نوع اسکرال و روتاری و همین‌طور سیلندر پیستونی بسته امکان تعمیر نداشته و در صورت آسیب دیدن باید با کمپرسور جدید جایگزین شوند.

در چیلرهای با ظرفیت بالا می‌توان از کمپرسور نوع اسکرو نیز استفاده نمود این نوع کمپرسورها مانند کمپرسورهای سیلندر پیستونی نیمه بسته امکان تعمیر و تعویض قطعات دارند.

اواپراتور چیلر تزریق پلاستیک

به دلیل حجم بالای آب در گردش بین چیلر تزریق پلاستیک (Injection Molding Chiller) و قالب‌ها بهتر از اواپراتوری استفاده شود که مقدار آب در گردش بالاتری دارد.

انواع اواپراتور چیلر در زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

آیس بانک

بهترین گزینه برای چیلر تزریق پلاستیک اواپراتور نوع آیس بانک است.

سطح تبادل حرارتی بالا و حجم بالای ذخیره آب سرد از مزایای اواپراتور نوع آیس بانک است.

حجم بالای ذخیره آب این امکان را به کاربر می‌دهد تا زمان تعویض قالب و تخلیه آب در گردش از داخل قالب آب سرد با حجم مورد نیاز جهت شارژ به داخل قالب را داشته باشد.

این موضوع زمان تولید را به شدت کاهش می‌دهد.

وجود آب سرد در داخل آیس بانک باعث کاهش تعداد استارت کمپرسور شده و طول عمر دستگاه را افزایش می‌دهد.

پوسته لوله

در این نوع اواپراتور امکان ذخیره آب سرد وجود ندارد اما دبی آب در گردش آن مناسب صنعت تزریق پلاستیک می‌باشد.

طول عمر بالا و مقاوم بودن آن در مقابل سختی آب از مزایای اواپراتور پوسته لوله در چیلر تزریق پلاستیک می‌باشد.

صفحه‌ای

به دلیل حجم پایین آب در گردش این نوع اواپراتور و آسیب‌پذیر بودن آن در مقابل سختی آب استفاده از اواپراتور صفحه‌ای در چیلر تزریق پلاستیک پیشنهاد نمی‌شود.

به دلیل ساعت کاری بالای چیلر تزریق پلاستیک و گردش مداوم آب و تنوع دمای آب ورودی از قالب‌ها به داخل چیلر، اواپراتور صفحه‌ای نمی‌تواند انتخاب مناسبی برای چیلر تزریق پلاستیک باشد.

انتخاب چیلر تزریق پلاستیک

برای انتخاب چیلر مناسب برای دستگاه تزریق پلاستیک به دو نکته باید توجه داشت، نکته اول ظرفیت برودتی (سرمایشی) مورد نیاز جهت قالب‌های تزریق پلاستیک و نکته دوم نوع چیلر و مشخصات فنی آن می‌باشد.

برای تعیین ظرفیت برودتی (سرمایشی) مورد نیاز جهت قالب‌های تزریق پلاستیک و تجهیزات می‌توانید از جدول‌های زیر کمک بگیرید.

در جداول زیر ظرفیت برودتی (سرمایشی) مورد نیاز جهت مقدار مشخصی از هر نوع ماده تعیین شده، کافی است مقدار ماده تزریق در هر کورس تولید خود را در مقدار تعیین شده در جدول تقسم کنید و نتیجه را در ظرفیت برودتی مورد نیاز ضرب نمائید، عدد حاصل ظرفیت واقعی چیلر مورد نیاز قالب تزریق پلاستیک شما خواهد بود.

 

بطور کلی استفاده از چیلر در صنعت تزریق پلاستیک تأثیر به سزایی در سرعت و کیفیت تولید محصول نهایی دارد. برای تعیین ظرفیت برودتی چیلر مورد نیاز جهت قالب‌های تزریق پلاستیک نیاز به دانستن اطلاعات مواد تزریق شده از قبیل مقدار، دانسیته، دمای مواد و … داریم. با توجه به ساعت کاری و استهلاک بالای چیلر تزریق پلاستیک، می‌بایست قطعات اصلی آن شامل کندانسور، کمپرسور و اواپراتور مناسب این نوع کاربری بوده و امکان تعمیر را داشته باشند.

 

پرسش‌های متداول