integrat evolution teco vario

integrat evolution
teco vario
Condizionamento dinamico delle
cavità dello stampo
Condizionamento Variotherm dello stampo
Controllo del processo di condizionamento
Introduzione ed applicazioni
Lo stampaggio ad iniezione è un processo ciclico durante il quale il flusso caldo del materiale
fuso incontra le pareti più fredde dello stampo.
Questo provoca la formazione di un sottile strato
di materiale raffreddato che funge da isolatore
termico, mentre nella parte interna del pezzo
stampato il materiale fuso è ancora plastico e
deve essere raffreddato affinché il manufatto
stampato possa essere sformato con una buona
stabilità dimensionale.
Questo processo ha una doppia ripercussione.
Da un lato, a causa della cattiva propagazione
del calore, il tempo di raffreddamento diventa
un fattore importante per la determinazione del
tempo totale del ciclo, soprattutto in caso di pezzi con spessore considerevole. Dall’altro, in caso
di elevate prestazioni, si deve reagire alla deformazione, alla precisione dimensionale e a tutti i
fattori che determinano la qualità superficiale
con una temperatura della parete dello stampo
volutamente più elevata e questo comporta un
ulteriore allungamento del tempo di raffreddamento. Particolarmente difficili da trattare sono
tutti gli stampi con superfici lucidate a specchio,
soprattutto per lenti ottiche con spessore alto
che evidenziano esigenze di qualità molto particolari e che non sono producibili in modo economicamente vantaggioso ed in grandi quantità
con un condizionamento di tipo convenzionale.
Un sicuro aiuto viene offerto dai processi con
condizionamento variotherm a calore variabile e
dal condizionamento dinamico delle cavità dello
stampo con i quali si riscalda e si raffredda in
base al ciclo.
L’aumento attivo della temperatura delle pareti
dello stampo durante la fase di riempimento
porta ad una migliore conformazione della superficie e riduce le tensioni nel pezzo stampato.
La fase di raffreddamento conclusiva ed intensiva mantiene entro limiti economicamente
vantaggiosi l’eventuale prolungamento del tempo ciclo.
Condizionamento convenzionale
Parete dello stampo
Tempo t
Strato superficiale solidificato
Condizionamento dinamico delle cavità
dello stampo
Tempo t
tz Tempo ciclo
th Tempo di riscaldamento
tk Tempo di raffreddamento
Condizionamento convenzionale con
linee di giunzione
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Condizionamento dinamico senza linee
di giunzione
TWZG
TM TE Matrice per il condizionamento dinamico
delle linee di giunzione
Temperatura della parete dello
stampo
Temperatura del materiale
Temperatura di sformo
dello stampo
Possibilità applicative
Prodotti del settore ottico
• Ottima qualità della superficie
• Componenti con spessore delle pareti molto
differenti
• Realizzazione di nanostrutture
(parti non riflettenti)
• Rivestimento anti-graffio dei componenti
direttamente nello stampo
• Riduzione della doppia rifrazione
Sovrastampaggio di
fogli di metallo
Prodotti tecnici
• Eliminazione delle linee di giunzione
• Riduzione della deformazione e delle tensioni
• Eliminazione di risucchi e cavità di ritiro
• Relazione di orientamento
• Impatto sul grado di cristallinità
• Notevole stabilità dimensionale ed intrinseca
• Eccellente conformazione superficiale e
fedeltà al profilo
• Riduzione dello scarto iniziale
• Lavorazione dei multi-componenti con diverse
temperature delle pareti degli stampi
Prodotti con pareti sottili
• Produzione di componenti con elevatissimo
rapporto percorso di scorrimento/spessore
pareti
• Riduzione della perdita di pressione di riempimento e del fabbisogno della pressione di
stampaggio
• Riduzione della forza di chiusura necessaria e
delle dimensioni della pressa di iniezione
Esempio: Dual Layer
Stampo per la RXI Optik con
condizionamento dinamico
integrato delle cavità dello
stampo
Utente:
Immagini di micro – e nano-strutture
Pezzo non riflettente
Pezzo riflettente
Prodotti del settore medicale
• Realizzazione di micro- e nano-strutture
• Prodotti con superfici funzionali, per esempio
idrofobe, idrofile, antibatteriche e bioadesive
• Componenti micro-ottici
Componenti in espanso
• Miglioramento della qualità della superficie
• Interazione mirata della struttura cellulare
condizionato in modo dinamico
Raffreddare e condizionare con sistema
condizionato in modo convenzionale
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Rivestimenti antigraffio
teco vario
Condizionamento Variotherm dello stampo
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Riscaldamento: tramite un
apparecchio di condizionamento con termovettore
fluido
Raffreddamento: tramite un
apparecchio di condizionamento con termovettore
fluido
La funzionalità del riscaldamento della parete
dello stampo ad un livello elevato della temperatura si realizza tramite un apparecchio di
condizionamento con acqua calda pressurizzata
con temperature di uscita fino a 180 °C. Il
liquido caldo in circolo viene pompato tramite i
canali di condizionamento a calore variabile fino
a quando una sonda di temperatura segnala il
raggiungimento della temperatura desiderata
della parete dello stampo e dà il via libera al
processo di stampaggio.
Il raffreddamento della parete dello stampo
avviene con un apparecchio di condizionamento
con scambiatore termico a piastre ad altissima
efficienza e con minima temperatura di uscita.
In questo modo viene garantita una funzione di
condizionamento intensiva e veloce. Tramite un
segnale della macchina viene dato lo start per
l’inizio della fase di raffreddamento. Una volta
decorso il tempo di raffreddamento, lo stampo
si apre ed inizia il processo di riscaldamento per
il ciclo successivo.
DS
AS
Superfici con lucidatura a specchio
senza linee di giunzione
ESR
DS = LI (Lato Iniezione)
AS = LE (Lato Estrazione)
Interfaccia per la
pressa ad iniezione
Vicino allo stampo – Unità di
memorizzazione ed accumulo di energia
La commutazione tra la fase di riscaldamento e
di raffreddamento avviene tramite un’unità di
commutazione a valvola posizionata vicina allo
stampo. Lo svantaggio degli apparecchi di condizionamento variotherm stabilizzati, rappresentato
dal consistente utilizzo di energia dovuta al passaggio da riscaldamento a raffreddamento del
termovettore, viene eliminato utilizzando la nuova unità di memorizzazione ed accumulo di
energia. L’apparecchio ESR registra (memorizza)
la quantità di calore variabile e, commutando il
livello di temperatura, la riporta nel processo. Il
processo di memorizzazione avviene tramite un
microprocessore e si adatta automaticamente al
ciclo e alla dimensione dello stampo.
Raffreddare e condizionare con sistema
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Condizionamento dinamico
delle cavità dello stampo
Matrici dello stampo con
inserti in ceramica integrata
ad alto rendimento (CPH) e
condizionamento con canali
conformati alla cavità
Fino a 10 volte più
veloce del condizionamento
convenzionale variotherm e
con consumo di solo
il 10 % del fabbisogno
di energia
integrat evolution
Condizionamento dinamico delle cavità del
Riscaldamento: stampo Raffreddamento: tramite
con inserti in ceramica ad apparecchio di condizioalto rendimento (CPH)
namento con termovettore
fluido
Per il condizionamento dinamico delle cavità
dello stampo, il riscaldamento viene portato
dall’apparecchio di condizionamento nello stampo, tramite una resistenza ad alto rendimento in
ceramica posizionata soltanto pochi millimetri
sotto la cavità. Si può così modificare la temperatura come si desidera in modo dieci volte più
veloce ed utilizzando un decimo del normale
consumo di energia.
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Il raffreddamento della parete dello stampo
avviene con un apparecchio di condizionamento
con raffreddamento diretto e minima temperatura di uscita. Il raffreddamento avviene in canali
conformati alle cavità con acqua e serve
contemporaneamente per isolare il corpo dello
stampo dal riscaldamento. In questo modo
viene garantita una funzione di condizionamento intensiva e veloce. Tramite un segnale della
macchina viene dato lo start per l’inizio della
fase di raffreddamento. Una volta decorso il
tempo di raffreddamento, lo stampo si apre ed
inizia il processo di riscaldamento per il ciclo
successivo.
AS = LE (Lato Estrazione)
Interfaccia per la
pressa di iniezione
DS = LI (Lato Iniezione)
AS
DS
Il condizionamento dinamico delle cavità dello stampo offre nuove
possibilità tecnologiche per lo sviluppo di nuove procedure nello
stampaggio ad iniezione. Esempio: produzione di componenti per
conducibilità elettrica in plastica e metallo grazie ad un unico processo di stampaggio ibrido e monofase.
Lato estrazione
Lato iniezione
Plastica 1
Piastra di posizione
Lega di metallo
Plastica 2
llo stampo
Inserti dello stampo e
integrat 4D
Estremamente determinanti per l’elevata
dinamica della conduzione termica sono gli
inserti integrati nello stampo con la ceramica ad
alto rendimento (CPH) ed il condizionamento
conformato alle cavità. Indipendentemente dal
condizionamento dello stampo si possono regolare con massima efficienza i processi ciclici
della temperatura in ogni singola cavità dello
stampo con range di Riscaldamento/Raffreddamento fino a 30 K/sec. La regolazione del
processo avviene tramite il regolatore centrale
del sistema di condizionamento che serve
anche per mantenere una temperatura costante
dello stampo.
Raffreddare e condizionare con sistema
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Raffreddare e condizionare con sistema
Aumentare la produttività
Riduzione
di costi
Il raffreddamento ed il condizionamento rappresenta, in molti ambiti industriali, una considerevole area di potenziale miglioramento per l’incremento della produttività e quindi per una
diminuzione dei costi.
Molti fattori favoriscono l’aumento della produttività:
•R
iduzione del tempo di raffreddamento,
grazie al risparmio di ore macchina
•M
iglioramento della qualità dei pezzi
prodotti
• Aumento della disponibilità degli impianti
di produzione
• Riduzione dei costi d’esercizio
• Riduzione dei costi di manutenzione
gwk-integrat 4D
Ottima qualità di produzione grazie
ad una ripartizione omogenea della
temperatura con inserti dello
stampo dotati di canali di
condizionamento conformati alle
cavità.
gwk-weco
Condizioni di produzione stabili
nonostante la presenza di temperature ambiente variabili ed elevata
flessibilità grazie a macchinari
compatti con risparmio energetico e
con mezzi di raffreddamento sicuri
per l’ambiente.
gwk-teco cs
La soluzione universale per
applicazioni semplici con
temperature fino a 160°C.
Con apprezzabili opzioni per un
controllo completo del processo.
gwk-hermeticool hybrid
Innovativo concetto di impianto per
una riduzione considerevole dei
costi d’esercizio e di manutenzione
rispetto ai tradizionali sistemi di
raffreddamento.
gwk-system integrat
Aumento della produttività grazie
ad un comando mirato segmentato
del condizionamento dello stampo.
gwk-moldclean
Aumento della produttività grazie
ad una efficiente pulizia guidata
automaticamente di superfici con
scambio termico nei circuiti di
raffreddamento e
condizionamento.
gwk-tecma
Elevata sicurezza di processo con
soluzioni di condizionamento
forgiate su misura per tutte le
applicazioni, soprattutto in caso di
esigenze di massime prestazioni
fino a 400 °C.
gwk-active
Impostazione e mantenimento di
ottimi parametri di prestazione
grazie alla presenza di acqua
sempre pulita con impianto
automatico di preparazione
dell’acqua.
gwk-teco cw
Sistema molto economico di
raffreddamento a temperature
molto basse con condizionamento
brevettato ad acqua fredda.
gwk-Service
Riduzione dei costi di manutenzione
e cura delle risorse aziendali tramite
l’esecuzione professionale di tutti i
lavori di installazione e manutenzione, compresa l’assistenza per
l’acqua di raffreddamento.
Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH
Scherl 10 · D-58540 Meinerzhagen
Tel. +49 2354 7060-0 · Fax +49 2354 7060-156
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Integrat evolution_It_04/2014 · Con riserva di modifiche.
Costi di
produzione