Cos'è il sistema di raffreddamento nella pressofusione

Il sistema di raffreddamento nella pressofusione è il meccanismo di controllo della temperatura che rimuove il calore dal metallo fuso durante la solidificazione nello stampo. Questo sistema previene il surriscaldamento dello stampo, garantisce la corretta solidificazione del pezzo e mantiene i tempi di ciclo di produzione.

Senza un raffreddamento efficace, gli stampi si surriscalderebbero, i pezzi presenterebbero difetti e la produzione rallenterebbe drasticamente. Il sistema di raffreddamento fa circolare il refrigerante attraverso i canali nei blocchi dello stampo per estrarre il calore e mantenere temperature ottimali durante tutto il processo di fusione.

Componenti del sistema di raffreddamento

Un sistema di raffreddamento per pressofusione si basa su quattro componenti principali che lavorano insieme per controllare la temperatura:

• Canali di raffreddamento: Passaggi dell'acqua ricavati direttamente nei blocchi dello stampo che trasportano il refrigerante verso i punti caldi.
• Pompe: Dispositivi di circolazione che spostano il refrigerante attraverso il sistema a portate controllate.
• valvole: Dispositivi di controllo del flusso che regolano la distribuzione del refrigerante nelle diverse zone dello stampo.
• Refrigeratori e scambiatori di calore: Unità di controllo della temperatura che rimuovono il calore dal refrigerante di ritorno prima della ricircolazione.

Tipi di metodi di raffreddamento

La moderna pressofusione utilizza diversi approcci di raffreddamento per gestire efficacemente il calore. Ogni metodo ha scopi specifici, in base alla geometria del pezzo e ai requisiti di produzione.

Circuiti di raffreddamento

La progettazione del circuito determina il modo in cui il refrigerante scorre attraverso lo stampo:

• Circuiti in serie: I circuiti in serie collegano i canali di raffreddamento in sequenza. Il refrigerante entra in un punto e scorre attraverso ciascun canale prima di uscire. Questa configurazione garantisce una velocità di flusso uniforme, ma comporta un aumento della temperatura lungo il percorso del circuito. I circuiti in serie sono più adatti per stampi con carichi termici costanti.
• Circuiti paralleli: I circuiti paralleli suddividono il flusso del refrigerante tra più canali contemporaneamente. Ogni canale riceve il refrigerante alla stessa temperatura di ingresso, garantendo un raffreddamento più uniforme in tutto lo stampo. Tuttavia, la distribuzione del flusso può essere irregolare senza un corretto bilanciamento. I circuiti paralleli sono ideali per stampi con requisiti termici variabili nelle diverse zone.

Componenti di raffreddamento mirati

I componenti specializzati affrontano le sfide di raffreddamento in aree complesse degli stampi:

• Baffles: I deflettori reindirizzano il flusso del refrigerante all'interno di canali di grande diametro. Questi inserti a forma di lama creano modelli di flusso turbolenti che migliorano trasferimento di caloreI deflettori impediscono condizioni di flusso laminare che riducono l'efficienza di raffreddamento.
• gorgogliatori: I bubbler forniscono il refrigerante direttamente ai nuclei o ai perni profondi. Un tubo centrale fornisce il refrigerante alla punta del componente, dove scorre a cascata lungo la superficie esterna prima di tornare indietro attraverso un manicotto esterno.
• Perni termici: I perni termici utilizzano materiali ad alta conduttività per trasferire il calore da punti caldi isolati. Questi inserti in metallo solido conducono il calore dalle aree problematiche ai canali di raffreddamento vicini.

Raffreddamento conforme

Canali di raffreddamento avanzati che seguono i contorni del pezzo anziché percorsi di foratura rettilinei. La tecnologia di stampa 3D consente di realizzare geometrie di canali complesse.

Questi canali curvi mantengono distanze costanti dalle superfici della cavità. Il risultato è un raffreddamento più uniforme e tempi di ciclo ridotti.

Raffreddamento a getto

Flussi di refrigerante ad alta velocità diretti su superfici specifiche dello stampo. I getti forniscono un raffreddamento localizzato intenso per i punti caldi più ostinati.

Questo metodo funziona bene per le superfici esterne degli stampi e per i componenti scorrevoli. I getti d'urto creano elevati coefficienti di scambio termico attraverso la convezione forzata.

tubi di calore

Tubi sigillati contenenti fluidi a cambiamento di fase che trasferiscono calore attraverso evaporazione e condensazione. Non necessita di alimentazione esterna per il funzionamento.

I tubi di calore trasportano grandi quantità di calore su lunghe distanze. Sono ideali per raffreddare aree remote degli stampi dove i canali convenzionali non sono pratici.