Základní principy návrhu chladicího kanálu
1. Princip jednotného chlazení
Chladicí kanály by měly zajišťovat rovnoměrné rozložení teploty v celé formě, aby se zabránilo místnímu přehřátí nebo podchlazení. Nerovnoměrné chlazení může vést k nerovnoměrnému rozložení vnitřního napětí v produktu, což způsobí deformaci, deformaci nebo snížení průhlednosti. Návrh by měl vzít v úvahu rozdíly v tloušťce stěny napříč různými částmi předlisku a dosáhnout vyváženého chlazení úpravou hustoty a polohy chladicích kanálů.
2. Princip vysoce účinné výměny tepla-
Cooling channels should be as close as possible to the cavity surface to improve heat exchange efficiency. Studies show that the distance between the cooling channel and the cavity surface is generally controlled within the range of 1.5-2 times the channel diameter. Simultaneously, the turbulent flow state of the cooling medium within the channel (Reynolds number Re>4000), aby se zlepšila výměna tepla.
3. Princip tlakové rovnováhy
Průtokový odpor každé větve chladicího systému by měl být vyvážený, aby byla zajištěna rovnoměrná distribuce chladicího média do každého kanálu. Návrh by se měl vyhýbat konstrukcím, které způsobují ztrátu tlaku, jako jsou ostré ohyby nebo náhlé změny průřezu-; V případě potřeby lze použít návrhy paralelních smyček.
Metody optimalizace struktury chladicího kanálu
1. Konformní design chladicího kanálu
Tradiční přímočaré-vrtané chladicí kanály se obtížně přizpůsobují složitým tvarům předlisku. Lze použít technologii konformního chlazení. Prostřednictvím 3D tisku nebo speciálních technik zpracování jsou chladicí kanály rozmístěny podél obrysu dutiny, což výrazně zkracuje cestu vedení tepla. Konformní chlazení může zlepšit účinnost chlazení o více než 30 % a zkrátit dobu chlazení o 20 % až 40 %.
2. Vrstvený chladicí systém
Návrh vrstveného chlazení je realizován pro oblasti s různou tloušťkou stěn. Forma je rozdělena do několika zón regulace teploty, každá s nezávislou chladicí smyčkou. Přesné řízení teploty je dosaženo úpravou průtoku každé smyčky. Například oblast hrdla láhve je obvykle tlustší a vyžaduje silnější chladicí kapacitu.
3. Spirálový chladicí kanál
Použití spirálového chladicího kanálu v oblasti jádra formy může zvýšit turbulentní účinek chladicího média a zlepšit koeficient přenosu tepla. Úhel spirály je obecně řízen mezi 15° a 30° a stoupání je 1,5-2násobek průměru kanálu. Tato konstrukce je zvláště vhodná pro chlazení forem s předliskem s velkým poměrem délky-k průměru.
4. Chladicí struktura tryskového-typu
Chladicí struktura tryskového-typu chlazení je instalována v klíčových oblastech -koncentrovaných tepla (jako je spodní část předlisku), která přímo ovlivňuje oblast s vysokou teplotou- rozprašováním chladicího média vysokou rychlostí. Průměr trysky je typicky 2-3 mm a rychlost rozprašování je řízena na 5-8 m/s, což může významně snížit místní teplotu.
