ในการฉีดขึ้นรูปแบบปฏิกิริยา ส่วนประกอบที่เป็นของเหลว 2 ชิ้นจะผสมและทำปฏิกิริยาแบบคายความร้อนภายในแม่พิมพ์ ทำให้เกิดพัลส์ความร้อนที่คมชัดซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนร้อนเกินไปได้ง่าย งานรอง-แต่สำคัญ-ของแผ่นทำความร้อนคือการขจัดความร้อนจากปฏิกิริยานี้ออกอย่างรวดเร็ว และทำให้แม่พิมพ์เย็นลงเพื่อให้สามารถเปิดได้อย่างรวดเร็ว วงจรทำความเย็นไม่ได้ถูกเพิ่ม-; เป็นคุณลักษณะประสิทธิภาพหลักในการออกแบบการระบายความร้อนโดยรวมของระบบ
ความต้องการระบายความร้อนของ RIM และบทบาทของการทำความเย็นแบบแอคทีฟ
A วงจรระบายความร้อน กระบวนการทำความร้อนแผ่น RIMต้องจัดการสถานะความร้อนที่ตรงข้ามกันสองสถานะภายในรอบเดียวกัน: ความร้อนเริ่มต้นสำหรับการไหลและการเติม ตามด้วยการแยกความร้อนอย่างรวดเร็วระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ปฏิกิริยาคายความร้อนสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความร้อนเฉพาะจุด ซึ่งหากไม่ได้รับการควบคุม จะนำไปสู่การบิดงอ การหายตัวที่ไม่สมบูรณ์ หรือการไล่ระดับความเครียดภายใน
ดังนั้นแท่นวางจึงทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความร้อนแบบแอคทีฟ แทนที่จะเป็นตัวทำความร้อนแบบพาสซีฟ ความร้อนจะถูกส่งและนำออกตามลำดับที่ได้รับการควบคุม ซึ่งมักจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาทีหรือนาที ขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นส่วนและเคมีของเรซิน
สถาปัตยกรรมวงจรทำความเย็นและการวางตำแหน่งช่องสัญญาณ
โดยทั่วไปวงจรทำความเย็นจะเกิดขึ้นจากเครือข่ายของการเจาะหรือการหล่อ-ในช่องที่ฝังอยู่ภายในตัวแท่นวาง ช่องเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นทางเดินภายในสำหรับการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น โดยปกติแล้วจะเป็นส่วนผสมของน้ำ/ไกลคอลที่ถูกเลือกเนื่องจากความเสถียรทางความร้อนและการป้องกันการแข็งตัว
เพื่อให้บรรลุการสกัดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อม RIM ช่องระบายความร้อนจะต้องอยู่ในตำแหน่งใกล้กับพื้นผิวการทำงานมากที่สุดเท่าที่ความแข็งแรงเชิงกลเอื้ออำนวย ตำแหน่งการออกแบบโดยทั่วไปจะอยู่ภายในระยะ 10–15 มม. จากหน้าแม่พิมพ์ ความใกล้ชิดนี้ช่วยให้แน่ใจว่าความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาคายความร้อนจะถูกจับก่อนที่จะกระจายออกไปทางด้านข้างผ่านมวลแท่น
หลอดเลือดดำของแท่นวางจะต้องนำไฟของปฏิกิริยาออกไปโดยการกำจัดความร้อนแบบพาความร้อนอย่างต่อเนื่อง
การออกแบบการไหล เรขาคณิตของช่องสัญญาณ และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
โดยทั่วไปช่องระบายความร้อนจะถูกระบุด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ค่อนข้างเล็กเพื่อเพิ่มความเร็วของน้ำหล่อเย็นสูง จำเป็นต้องมีการไหลแบบปั่นป่วนเพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนให้สูงสุด และป้องกันการสะสมของชั้นขอบเขตความร้อน โดยทั่วไปสภาวะการไหลของลามินาร์จะถูกหลีกเลี่ยงในเครื่องมือ RIM ประสิทธิภาพสูง- เนื่องจากความสามารถในการขจัดความร้อนไม่เพียงพอ
โดยทั่วไปเค้าโครงของช่องจะได้รับการกำหนดค่าเป็น:
เส้นทางการไหลของคดเคี้ยวเพื่อการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ
เครือข่ายกริดคู่ขนานเพื่อการระบายความร้อน-การไหลสูงและการไล่ระดับต่ำ-
รูปทรงไฮบริดที่ปรับให้เหมาะสมโดยใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดความร้อน (FEA)
การเลือกนั้นขับเคลื่อนโดย-แผนที่ความร้อนจำเพาะบางส่วน เพื่อให้แน่ใจว่าพีคคายความร้อนเฉพาะจุดได้รับการแก้ไขโดยไม่ทำให้เกิดการบิดเบือนจากความร้อน
ข้อกำหนดข้อกำหนดทางวิศวกรรม
การออกแบบกระบวนการ RIM ของแผ่นทำความร้อนวงจรทำความเย็นที่กำหนดไว้อย่างเหมาะสมประกอบด้วยพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่ชัดเจน:
ความสามารถในการขจัดความร้อนที่ต้องการ (kW)
แรงดันน้ำหล่อเย็นลดลงสูงสุดที่อนุญาต
ช่วงอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นขาเข้า
อัตราการไหลต่อสาขาวงจร
ความทนทานต่อความสม่ำเสมอของอุณหภูมิบนพื้นผิวแท่นวาง
พารามิเตอร์เหล่านี้ใช้เพื่อปรับขนาดปั๊ม วาล์ว และท่อร่วมภายในการออกแบบระบบโดยรวม
ข้อพิจารณาด้านการผลิตและวัสดุ
โดยทั่วไปช่องระบายความร้อนจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ปืน-กระบวนการเจาะ เพื่อให้มั่นใจว่าเจาะตรงและเรียบโดยมีความหยาบผิวน้อยที่สุด จำเป็นต้องมีการขัดลบคมและการขัดเงาภายในเพื่อลดความต้านทานการไหล และป้องกันการกัดเซาะที่เกิดจากกระแสน้ำปั่นป่วนเฉพาะจุด-
วงจรทำความเย็นทั้งหมดจะต้องได้รับการทดสอบแรงดัน-ให้สูงกว่าแรงดันน้ำหล่อเย็นในการทำงานสูงสุด พร้อมด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัยที่กำหนดไว้ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้าง-ในระยะยาว การรั่วไหลภายในระบบ RIM อาจส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนอย่างรุนแรงของสารเคมีที่เกิดปฏิกิริยาได้
การเลือกวัสดุสำหรับแท่นวางและช่องภายในต้องรับประกันความเข้ากันได้กับส่วนผสมของน้ำ/ไกลคอล รวมถึงความต้านทานต่อการกัดกร่อน การเกิดตะกรัน และ-ผลกระทบจากกัลวานิกในระยะยาว
บูรณาการระบบและการควบคุมการปฏิบัติงาน
โดยทั่วไปวงจรทำความเย็นจะรวมเข้ากับระบบท่อร่วมที่มีข้อต่อ-เชื่อมต่ออย่างรวดเร็ว เพื่อลดความซับซ้อนในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนแม่พิมพ์ ในระบบขั้นสูง การควบคุมการไหลจะถูกปรับแบบไดนามิกโดยใช้การตอบสนองอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์ที่ฝังอยู่ ซึ่งช่วยให้สามารถปรับสมดุลความร้อนแบบเรียลไทม์-ในระหว่างเฟสปฏิกิริยา
ซึ่งจะเปลี่ยนแท่นวางให้เป็นระบบควบคุมความร้อนแบบวงปิด-ที่สามารถตอบสนองโหลดคายความร้อนที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
บทสรุป
วงจรการทำความเย็นแบบแอกทีฟที่ระบุอย่างดี-จะเปลี่ยนแผ่นทำความร้อนเป็นระบบการจัดการความร้อนเต็มรูปแบบ ซึ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมจลนศาสตร์ของปฏิกิริยา รอบเวลา และคุณภาพของชิ้นส่วนในกระบวนการ RIM คายความร้อน หากไม่มีการระบายความร้อนแบบบูรณาการ การหนีความร้อนและการบ่มที่ไม่สอดคล้องกันจะกลายเป็นความเสี่ยงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
แท่นที่สามารถทั้งเริ่มต้นและระงับปฏิกิริยาเคมีถือเป็นเครื่องมือในกระบวนการผลิตแบบสอง-อย่างแท้จริง ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงเทคโนโลยีการทำความร้อนและการควบคุมความร้อนแบบแอคทีฟในระบบการขึ้นรูปแบบรีแอคทีฟสมัยใหม่
