شماره تماس: 021-66903810-11

» چیلر دستگاه تزریق پلاستیک

5/5 - (3 امتیاز)
  • کاهش ضایعات
  •  نرخ انتقال حرارت بیشتر، تعمیر و نگهداری کمتر
  •  تحویل آب سردتر
  • حفاظت از تجهیزات
  • افزایش تولید

کاربرد چیلر دستگاه ­تزریق پلاستیک

در ابتدا کاربرد چیلر دستگاه  تزریق پلاستیک را توضیح خواهیم داد سپس به مزایا و مشخصات چیلر تزریق پلاستیک خواهیم پرداخت. دستگاه قالب­ گیری تزریقی یا دستگاه تزریق پلاستیک به طور گسترده برای تولید انواع قطعات پلاستیکی مورد استفاده قرار می­گیرد. فرآیند قالب­ گیری تزریقی، فرآیندی است که برای تولید انبوه قطعاتی که قرار است هزاران یا حتی میلیون­ ها نمونه از آن­ها تولید شود به کار می­رود. در این روش ماده پلاستیک مذاب داخل حفره یک قالب تزریق می­شود. سپس ماده مذاب در داخل قالب به تدریج سرد و سخت شده و شکل حفره قالب را پیدا می­کند. مرحله خنک­ کاری قطعه قبل از خروج از قالب و در نتیجه چیلر دستگاه تزریق پلاستیک در این فرآیند از اهمیت زیادی برخوردار است و می­تواند میزان و کیفیت تولید را تحت تأثیر قرار دهد. اگر قالب خیلی سریع پر و سپس سرد شود، کیفیت قطعه به شدت تحت تأثیر قرار می­گیرد؛ و اگر مرحله خنک شدن بیش از حد طولانی باشد سرعت تولید کاهش و هزینه تولید افزایش خواهد یافت.   نقش چیلر در قالب ­گیری تزریقی پلاستیک   در سیستم تزریق پلاستیک در واقع قالب شبیه یک مبدل حرارتی عمل می­کند، بدین صورت که حرارت را ابتدا از پلاستیک مذاب به قالب و سپس به ماده خنک کننده (آب خنک) که در دستگاه در چرخش است منتقل می­کند. البته بخش کوچکی از این گرما نیز توسط بدنه دستگاه و هوا جذب می­شود. بخش قابل توجهی از مدت زمان چرخه قالب­ گیری تزریقی (گاهی بیش از 80% زمان) صرف مرحله خنک کاری می­شود؛ بنابراین نمی­توان به سادگی از آن چشم پوشی کرده و سودی که می­توان با کاهش زمان این مرحله به دست آورد را نادیده گرفت.   بخش عمده زمان چرخه تولید در فرآیند تزریق پلاستیک صرف خنک­ کاری می­شود   لذا کاملاً ضروری است که مدت زمان خنک کاری به حداقل رسانده شود و این کار با استفاده از چیلر تزریق پلاستیک امکان پذیر است. نقش چیلر تزریق پلاستیک در این فرآیند، سرمایش آب با استفاده از یک چرخه ترمودینامیکی تبرید (مشابه یخچال) است. آب خنک تولید شده در چیلر دستگاه تزریق پلاستیک، پلاستیک وارد شده و مرحله خنک کاری در فرآیند قالب­ گیری تزریقی پلاستیک را تسریع می­ کند. برای مثال مدت زمان یک چرخه قالب ­گیری 20 ثانیه ­ای که از آب برج خنک­ کن برای خنک کاری استفاده می­کند را می­توان با استفاده از آب خنک چیلر به 16 ثانیه کاهش داد. گرچه این تغییر مستلزم هزینه اولیه بیشتر است ولی با توجه به افزایش 20 درصدی تولید در دراز مدت می­تواند بسیار سود آور باشد.  

دلایل استفاده از چیلر دستگاه تزریق پلاستیک

به طور کلی دو دلیل می­توان برای استفاده از چیلر تزریق پلاستیک در قالب گیری نام برد.

1. برای حفاظت از تجهیزات

با این که هزینه چیلر نسبت به سایر تجهیزات فرآیندی کم است می­تواند به خوبی در محافظت از تجهیزات و سرمایه­ گذاری انجام شده بر روی آن­ها مؤثر باشد.

2. افزایش تولید

ثابت و مناسب نگه داشتن دمای خنک ­کاری در تجهیزات فرآیندی می­تواند تعداد قطعات تولید شده در هر ساعت را افزایش داده و تعداد قطعات معیوب را تا حد قابل توجهی کاهش دهد.  

مزایای استفاده از چیلر در دستگاه تزریق پلاستیک

مزایای استفاده از چیلر برای خنک­ کاری در فرآیند قالب­ گیری تزریقی عبارتند از:
  • کاهش ضایعات: تأمین مداوم و قابل اطمینان دمای مناسب برای فرآیند منجر به کاهش ضایعات و محصولات معیوب می­گردد.
  • نرخ انتقال حرارت بیشتر، تعمیر و نگهداری کمتر: به دلیل این که آب خروجی از چیلر در یک سیکل بسته در گردش است از کیفیت خوبی برخوردار می­باشد. این امر موجب انتقال حرارت بهتر، کاهش اقدامات لازم برای تعمیر و نگهداری و در نتیجه کاهش مدت زمان خارج شدن دستگاه از چرخه تولید می­شود.
  • آب سردتر: نسبت به سایر گزینه­های موجود برای خنک­ کاری، چیلر می­تواند آب بسیار خنک­ تری را تولید کند.
 

ظرفیت سرمایشی مورد نیاز چیلر دستگاه تزریق پلاستیک

ظرفیت سرمایشی چیلر مورد نیاز برای یک واحد تزریق پلاستیک بر اساس فرمول زیر محاسبه می­شود: Q = M×C×ΔT×S در این معادله Q(kcal/hr) ظرفیت سرمایشی مورد نیاز، M (kg/hr) وزن پلاستیک تولیدی در هر ساعت، C (kcal/kg°C) ظرفیت گرمایی ویژه پلاستیک و ΔT (°C) اختلاف دمای ماده مذاب با دمای جدا شدن محصول از قالب است. برای بسیاری از محصولات پلاستیکی رایج، اختلاف دما یا ΔT، در حدود 200 درجه سانتی­گراد است. همچنین در رابطه فوق، S ضریب اطمینان (معمولاً بین 1.35 تا 2) است و مقدار در نظر گرفته شده برای آن بسته به میزان فاصله چیلر و دستگاه، عایق کاری لوله­ها، دمای محیط و شرایط عملکردی سیستم تعیین می­شود. هنگامی که یک چیلر برای یک دستگاه تزریق پلاستیک استفاده می­شود می­توان از ضریب اطمینان کوچک­تر استفاده کرد و اگر قرار است که یک چیلر برای خنک کاری چند دستگاه استفاده شود بهتر است ضریب اطمینان بزرگ­تر اعمال شود. در اکثر موارد در یک سیستم تزریق پلاستیک، قالب تنها بخش نیازمند خنک­ کاری نیست و تجهیزات جانبی دیگری نیز در دستگاه وجود دارند که باید خنک­ کاری شوند تا چرخه عملکردی دستگاه افزایش پیدا کند. این تجهیزات جانبی و نحوه محاسبه سرانگشتی بار سرمایشی اضافی آن­ ها عبارتند از:
  • موتور هیدرولیک: 0.1 تن تبرید به ازای هر اسب بخار توان موتور
  • گلوگاه تغذیه (Feed Throat): 0.5 تن تبرید
  • کنترل کننده دما (TCU): 0.2 تن تبرید به ازای هر اسب بخار توان پمپ
  • راهگاه گرم (Hot Runner): 0.15 تن تبرید به ازای هر کیلووات توان
  • خشک کن (Dryer) یا گازگیر: مطابق نظر سازنده خشک کن
 

مشخصات یک چیلر مناسب برای دستگاه تزریق پلاستیک

علاوه بر ظرفیت سرمایشی که مهم­ترین مشخصه در انتخاب یک چیلر مناسب برای دستگاه ­های تزریق پلاستیک است، در هنگام انتخاب باید مشخصات دیگری را نیز در نظر گرفت:
  • نوع چیلر: چیلرهای صنعتی در انواع مختلفی تولید می­گردند (جذبی/تراکمی، هواخنک/آبی). چیلرهای هوا خنک کاربرد بیشتری در دستگاه ­های تزریق پلاستیک دارند.
  • قابل حمل بودن
  • میزان سر و صدای کمپرسور: چیلرهای دارای کمپرسورهای رفت و برگشتی بسیار پر سر و صداتر از چیلرهای با کمپرسورهای گریز از مرکز، اسکرال و پیچی هستند.
  • انعطاف پذیری بازه دمایی: فرآیند خنک کاری پلاستیک وابسته به عوامل مختلفی چون اندازه و ضخامت قطعه، نوع پلاستیک و … است. نصب یک چیلر با قابلیت ایجاد دماهای مختلف، محدوده توانایی تولید واحد صنعتی را گسترده­ تر می­کند.
  • کنترل دقیق دما
  • قابلیت سفارشی سازی
  • سیال خنک کاری: نوع سیال خنک کاری که وارد قالب شده و گرما را خارجی می­کند در عملکرد چیلر مؤثر است. سیالاتی مثل محلول آب/گلیکول کار انتقال حرارت را بهتر از آب خالص انجام می­دهند.
قیمت چیلر دستگاه تزریق پلاستیک وابسته به ظرفیت سرمایشی، تجهیزات جانبی، کیفیت ساخت و عوامل اشاره شده در بالا است که بسیاری از آن­ها مطابق نیاز خریدار تعیین می­شوند.

دما و دبی آب خنک

دمای آب خنک مورد استفاده در مرحله خنک کاری قطعه، عموماً وابسته به نوع ماده و شکل محصول است. برای مثال دمای لازم آب خنک برای تولید ظروف دیواره نازک پلی استر، معمولاً زیر صفر درجه سانتی­گراد است ولی در اکثر موارد دیگر دمای مورد نیاز آب برای خنک­ کاری قالب بالاتر از 5 درجه سانتی­گراد است. در بسیاری از موارد، اختلاف 3-5 درجه ­ای بین آب ورودی و خروجی دستگاه ایده­ آل است ولی گاهی اختلاف دمای کوچکتر (1-2 درجه سانتی­گراد) مورد نیاز خواهد بود. میزان تغییر دمای آب با عبور از قالب بر میزان دبی مورد نیاز آب نیز اثر گذار است، به طوری که برای یک بار سرمایشی مشخص، هرچه اختلاف دمای آب در ورود و خروج از قالب کمتر باشد، به دبی بیشتری از آب نیاز خواهد بود. برای مثال اگر دبی لازم در حالت اختلاف دمای 5 درجه­ ای L/min100 باشد، دبی مورد نیاز برای اختلاف دمای 2 درجه سانتی گراد، L/min250 خواهد بود.  

کیفیت آب

بهترین مقدار PH برای آب خنک مورد استفاده در دستگاه­ های تزریق پلاستیک 7 است. مقادیر بالاتر PH موجب ایجاد خوردگی در دستگاه می­شود. علاوه بر این، اگر اقدامی برای بهبود کیفیت آب صورت نگیرد اواپراتور و قالب دچار رسوب گرفتگی خواهند شد. این رسوبات مانند یک عایق عمل کرده و نرخ انتقال حرارت را کاهش می­دهند. در نتیجه عملکرد چیلر تزریق پلاستیک و ظرفیت خنک ­کاری افت پیدا خواهد کرد؛ بنابراین برای محافظت از تجهیزات و عملکرد سیستم، تصفیه آب مورد استفاده در چرخه خنک­ کاری ضروری است. مؤثرترین اقدام نصب یک سختی گیر آب (Water Softener) است که می­تواند مستقیماً در خط لوله آب در گردش نصب شود. همچنین یک اقدام دیگر می­تواند اضافه کردن مواد ضد رسوب به آب در فواصل زمانی منظم باشد. از طرف دیگر، در صورتی که دمای آب خنک­ کاری از حد مشخصی پایین­تر باشد باید برای جلوگیری از یخ زدگی، به آن گلیکول افزوده شود. مطابق جدول زیر درصد گلیکول محلول در آب بر اساس دمای سیال خنک ­کاری (محلول) در خروجی چیلر دستگاه تزریق پلاستیک تعیین می­شود.  
دمای آب در خروجی چیلر (°C) درصد پیشنهادی گلیکول برای پیشگیری از یخ زدگی آب خنک
پروپیلن گلیکول% اتیلن گلیکول%
بالاتر از 4.5 0 0
4.5 20 15
1.5 25 20
1- 35 30
4- 40 35
6.5- 45 40
پایین تر از 6.5- با مشورت سازنده

عایق­بندی لوله ­های آب خنک

لوله­ هایی که آب خنک را از چیلر به دستگاه تزریق پلاستیک انتقال می­دهند باید به خوبی عایق بندی شوند. این کار علاوه بر جلوگیری از هدر رفت ظرفیت سرمایشی سیستم، مانع از تشکیل قطرات آب (ناشی از تقطیر رطوبت هوا) بر روی دیواره خارجی لوله­ ها می­شود.
نمایش بیشتر