Эти высокодинамичные процессы мо¬гут быть реализованы при условии расположения темперирующих кана¬лов в непосредственной близости от поверхности формы, благодаря чему обеспечивается ее быстрое нагрева¬ние и охлаждение. При этом необходи¬мо также учитывать различия в скоро¬сти отвода тепла от отдельных участков формуемого изделия, обусловленные различной толщиной его стенок. В этом отношении действует следующее правило: чем большее число охлаждающих каналов проходит через литьевую форму и чем ближе расположены охлаждающие каналы к поверхности гнезда формы, тем с большей точностью можно управлять процессом охлаждения и контролировать его протекание. Важ¬но, чтобы в каждом канале можно было регулировать температуру не¬зависимо от других каналов. В зависимости от степени сложности изделия литьевая форма может иметь до 15 темперирующих каналов и даже более. Темперирующие каналы лить¬евых форм, имеющих небольшие раз¬меры вставок, располагаются на рас¬стоянии до 1,5 мм от поверхности гнез¬да формы. Литьевые формы больших размеров могут быть выполнены из нескольких слоев (сегментов), в ка¬ждом из которых выполнены повто¬ряющие его контур системы фрезеро¬ванных каналов.

Регулирование температуры в непосредственной близости от поверхности формы

Вариотермическое регулирование тем¬пературы отчасти находится в противо¬речии с требованием уменьшения вре¬мени цикла, так как целенаправленное изменение температуры, как правило, предполагает увеличение времени ци¬кла. Это противоречие может быть устранено путем использования новых технологий, таких как «сегментирован¬ное темперирование формы » или тех¬нологии Lasercusing (путем послойно¬го селективного лазерного плавления металлического порошка). В этих слу¬чаях темперирующие каналы проходят очень близко к поверхности гнезда формы. Новые технологии позволяют изготавливать системы каналов трех¬мерной конфигурации и, тем самым, обеспечивать оптимальное располо¬жение охлаждающих каналов. Решающее значение для безупречного регулирования температуры в процес¬се литья под давлением имеет величи¬на средней температуры стенки гнезда литьевой формы. Контроль этой темпе¬ратуры может выполняться непосред¬ственно в литьевой форме, вблизи от ее поверхности или путем измерения температуры выходящего из формы охлаждающего вещества. В качестве датчиков температуры при этом ис¬пользуются, как правило, термочув¬ствительные элементы или термоме¬тры сопротивления (например, РТ 100). Эти устройства измеряют факти¬ческую температуру и передают ре¬зультаты измерений на компьютер. Последний управляет регулированием температуры охлаждающего вещества в каждом отдельном канале, т. е. пода¬чей пара для повышения температуры или подачей воды для ее снижения. Та¬кая гибкая система охлаждения не только улучшает качество поверхности изделия, но и способствует существен¬ному уменьшению времени цикла.

Новые клапаны

Только после создания новых магнит¬ных пропорциональных клапанов ста¬ла возможной реализация на практи¬ке системы нескольких, параллельно работающих контуров регулирования температуры. Особенностью пропор¬ционального клапана является исклю-чающее трение расположение магнит¬ного сердечника, достигаемое благодаря использованию формованных пружин особой конструкции. Тем са¬мым предотвращается опасность скач¬кообразного движения. Это проя¬вляется в отличном функционирова¬нии клапана, очень высокой чувстви¬тельности срабатывания (0,1 % от пре¬дельного значения), очень низкой ва¬риации показаний и прекрасном каче¬стве регулирования. Диапазон изме-рения нового пропорционального кла¬пана составляет 1:100. Это позволяет корректировать даже минимальные колебания температуры за счет высо¬кой точности перемещения клапана. Решающее значение для процесса управления имеют такие факторы как температура и количество выходящей из темперирующих каналов воды. Именно температура выходящей воды определяет степень охлаждения изде¬лия: на основе результатов ее измере¬ния осуществляется абсолютно точное и надежное регулирование количество подаваемой охлаждающей воды. «Тем¬пература выходящей воды должна ре-гистрироваться для каждого канала от¬дельно. Это означает, что на каждый канал должен приходиться по меньшей мере один клапан и один датчик темпе¬ратуры» - объясняет инженер-технолог фирмы Buerkert Fluid Control Systems д-р Эгон Хюфнер. Чтобы повысить ди¬намичность и улучшить регулирование температуры необходимо, кроме того, располагать информацией о количе¬стве и температуре поступающей в темперирующие каналы воды. Совре¬менные датчики способны реагиро¬вать на изменение расхода воды в те¬чение 100 - 300 миллисекунд. Регули¬рующие клапаны корректируют вели¬чину расхода в течение 0.3 - 1 с. В этой области лучше всего зарекомен¬довали себя датчики с лопастными ко¬лесиками, благодаря малым размерам и высокой динамичности в работе. На¬чиная с номинального внутреннего диаметра 6 мм, наряду с ними приме-няются также магнитные индуктивные датчики.