Wie werden Kühlkanäle in Druckgusswerkzeuge eingearbeitet?

Kühlkanäle werden in Druckgusswerkzeuge eingearbeitet, indem ein geplantes Netzwerk aus gebohrten, gefrästen, gesteckten, verbundenen oder anderweitig geformten Kanälen um den Formhohlraum, den Kern, die Einsätze und andere wärmeempfindliche Werkzeugbereiche herum erzeugt wird. Die Anordnung muss Wärme abführen oder umverteilen, ohne die Werkzeugoberfläche zu durchbrechen, einen Abschnitt zu schwächen, mit Befestigungselementen oder beweglichen Elementen zu kollidieren oder für Reinigung und Reparatur unzugänglich zu werden. Die genaue Methode hängt von der Druckgusskonstruktion, der Legierung, der Geometrie, dem Werkzeugmaterial und dem Fertigungsweg ab.

Die Kühlung ist Teil des Gießsystems, nicht nur ein isoliertes Lochmuster. Der Kanalplan sollte auf dicke Abschnitte, dünne Wände, Anschnitte, Vorsprünge, Kerne, Schieber und Bereiche abgestimmt sein, in denen Verzug oder Oberflächenabweichungen eine Rolle spielen. Ein Kanalbericht kann dessen Position und Größe belegen, aber ein Produktionsversuch ist erforderlich, um zu zeigen, ob die thermischen Annahmen mit dem tatsächlichen Metall und den Zyklusbedingungen funktionieren.

Layout folgt der Wärmekarte des Teils

Beginnen Sie damit, zu kartieren, wo das Gussstück Wärme speichert oder aufnimmt. Dicke Vorsprünge, schwere Übergänge, Anschnittzonen, tiefe Taschen und Kernbereiche benötigen möglicherweise eine andere Kühlungsaufmerksamkeit als dünne offene Wände. Der Kanal sollte nahe genug sein, um den vorgesehenen Werkzeugbereich zu beeinflussen, während ausreichend Stahl zwischen dem Kanal und dem Hohlraum, Einsatz, Trennebene oder Befestigungselement verbleibt. Der Kanal muss auch nach dem Zusammenbau des Werkzeugs wartbar bleiben.

Einheitliche Abstände sind nicht automatisch die richtige Lösung. Eine lokale Änderung der Kanalposition kann durch einen schweren Vorsprung oder einen Einsatz gerechtfertigt sein, aber der Grund sollte dokumentiert werden. Wenn der Kanal einen kalten Bereich, einen thermischen Gradienten oder eine Wartungsbehinderung verursacht, muss das Werkzeug möglicherweise überarbeitet werden. Der Lieferant sollte die Designannahme angeben, die der Versuch untersuchen wird.

Bearbeitungs- und Dichtungsdetails

Gebohrte Kanäle benötigen Details zu Ein-, Ausgang, Kreuzung, Stopfen und Inspektion. Gefräste Kanäle benötigen eine Abdeckung oder ein Dichtungsverfahren, das bei thermischen Zyklen zuverlässig bleibt. Verbindungen erfordern Zugang für Schläuche, Armaturen, Druckprüfungen und Reinigung. Kanalenden sollten nicht hinter einem Einsatz oder Schieber versteckt sein, der für die normale Wartung entfernt werden muss. Die Werkzeugzeichnung sollte die Kreislaufidentität und die Grenze zeigen, die im Angebot enthalten ist.

Der Bearbeitungszugang ist für die Wiederholbarkeit wichtig. Ein Kanal, der in einer Werkzeughälfte hergestellt werden kann, aber nach dem Zusammenbau nicht inspiziert werden kann, stellt ein Wartungsrisiko dar. Prüfen Sie auf Späne, Stopfen, Lecks, Querverbindungen und Interferenzen mit Auswerfern, Kühlanschlüssen, Entlüftung oder Hohlraumkomponenten. Das Werkzeugmaterial und der Wandquerschnitt sollten zusammen mit der Kanalkonstruktion überprüft werden.

Versuch beweist die thermische Annahme

Ein Versuch sollte die Teilebereiche untersuchen, die die Kühlungsauslegung motiviert haben. Inspizieren Sie Füllung, Oberfläche, Verzug, Trennung, Auswurf und Abmessungen rund um Dick-Dünn-Übergänge, Vorsprünge, Anschnitte und bearbeitete Bezugspunkte. Die Kühlung kann diese Ergebnisse beeinflussen, aber auch die Metalltemperatur, die Zykluszeit, der Werkzeugkontakt, das Sprüh- oder Reinigungsverfahren und der Auswurf spielen eine Rolle. Präsentieren Sie eine Kanallayout nicht als Nachweis für ein garantiertes thermisches Ergebnis ohne repräsentative Belege.

Der Umfang von Neways Werkzeug- und Formenbau sollte den Kreislauf, die Bearbeitung, die Abdichtung, den Test, die Armaturen und die Wartungsgrenze angeben. Wenn ein Kanal geändert wird, überprüfen Sie die betroffenen Teilemerkmale und den Werkzeugzustand erneut.

Kühlkanäle werden aus einem Wärme- und Wartungsplan heraus bearbeitet. Ihr Wert wird nachgewiesen, wenn die Kanäle inspizierbar bleiben und der Versuch zeigt, dass die beabsichtigten Gussrisiken kontrolliert sind.

Für einen Käufer ist die praktische Lieferung nicht nur eine Kanalzeichnung. Fordern Sie die Kreislaufidentität, den Verbindungs- und Stopfenplan, den Zugang zur Reinigung, die Leck- oder Durchflussprüfung sowie die Gussmerkmale an, die zur Beurteilung des thermischen Ergebnisses verwendet werden. Die Auswahl der Werkzeugmaterialien sollte ebenfalls überprüft werden, wenn die Kanaldistanz den Werkzeugverschleiß oder die Reparatur beeinträchtigen könnte.

Kühlungslayout muss Werkzeugmerkmale schützen

Planen Sie jeden Kanal relativ zur Hohlraumoberfläche, zu Einsätzen, Schiebern, Auswerfern, Befestigungselementen, Stopfen und Dichtungen. Ein gebohrter Kanal kann einfach herzustellen sein und dennoch unzureichenden Stahl um einen Abschaltpunkt oder einen austauschbaren Einsatz lassen. Die Werkzeugzeichnung sollte Kreuzungen, Endstopfen, Kreislaufnamen, Anschlussrichtung und Zugang für Reinigung oder Leckprüfungen angeben.

Verschiedene Zonen können unterschiedliche thermische Aufmerksamkeit erfordern. Ein dicker Vorsprung, eine tiefe Tasche, ein Anschnittbereich und eine dünne Wand können unterschiedlich auf denselben Kreislauf reagieren. Ziehen Sie nicht von einem einheitlichen Kanalmuster auf eine gleichmäßige Kühlung. Überprüfen Sie die Bereiche mit der Gießsimulation oder der Risikokarte und vergleichen Sie dann im Versuch Verzug, Füllung, Oberflächenzustand und Zyklusbeobachtungen mit der ursprünglichen Annahme.

Die Wartung gehört in die Bearbeitungsentscheidung. Geben Sie an, wie ein blockierter Kreislauf gefunden wird, wie ein Stopfen entfernt wird und was passiert, wenn ein Kanal leckt oder geändert werden muss. So bleibt eine Kühlfunktion erhalten und wird nicht zu einem unzugänglichen Fehler, nachdem das Werkzeug in Produktion gegangen ist.