Основни принципи на дизайна на охлаждащия канал
1. Принцип на равномерно охлаждане
Охлаждащите канали трябва да осигуряват равномерно разпределение на температурата в матрицата, като се избягва локално прегряване или преохлаждане. Неравномерното охлаждане може да доведе до неравномерно вътрешно разпределение на напрежението в продукта, причинявайки изкривяване, деформация или намалена прозрачност. Дизайнът трябва да вземе предвид разликите в дебелината на стената в различните части на заготовката, като се постигне балансирано охлаждане чрез регулиране на плътността и позицията на охлаждащите канали.
2. Принцип на високо-топлообмен на висока ефективност
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) трябва да се поддържа, за да се подобри топлообменът.
3. Принцип на баланса на налягането
Съпротивлението на потока на всеки клон на охладителната система трябва да бъде балансирано, за да се осигури равномерно разпределение на охлаждащата среда към всеки канал. Проектът трябва да избягва структури, които причиняват загуба на налягане, като остри завои или резки промени в напречното-сечение; когато е необходимо, могат да се използват дизайни на паралелен контур.
Методи за оптимизиране на структурата на охлаждащия канал
1. Конформен дизайн на охлаждащия канал
Традиционните прави{0}}пробити охлаждащи канали трудно се адаптират към сложни форми на заготовки. Може да се използва конформна технология за охлаждане. Чрез 3D печат или специални техники за обработка, охлаждащите канали се разпределят по контура на кухината, което значително скъсява пътя на топлопроводимост. Конформното охлаждане може да подобри ефективността на охлаждане с повече от 30% и да намали времето за охлаждане с 20%-40%.
2. Многослойна охладителна система
Слоевият дизайн на охлаждане е реализиран за зони с различна дебелина на стените. Формата е разделена на множество зони за контрол на температурата, всяка с независим охлаждащ контур. Прецизен контрол на температурата се постига чрез регулиране на дебита на всеки контур. Например зоната на гърлото на бутилката обикновено е по-дебела и изисква по-силен охлаждащ капацитет.
3. Спирален охлаждащ канал
Използването на дизайн на спирален охлаждащ канал в областта на формата на сърцевината може да подобри ефекта на турбулентност на охлаждащата среда и да подобри коефициента на топлопреминаване. Ъгълът на спиралата обикновено се контролира между 15 градуса и 30 градуса, а стъпката е 1,5-2 пъти диаметъра на канала. Този дизайн е особено подходящ за охлаждане на матрици за предварително формовани сърцевини с големи съотношения на дължина-към диаметър.
4. Охлаждаща структура тип -jet
Охлаждаща -структура тип струя е монтирана в ключови зони с-концентрация на топлина (като дъното на заготовката), въздействайки директно върху зоната с висока-температура чрез пръскане на охлаждаща среда с висока скорост. Диаметърът на отвора на струята обикновено е 2-3 mm, а скоростта на пръскане се контролира на 5-8 m/s, което може значително да намали местната температура.
