Zum Inhalt springen

Spritzguss: Kühlzeit

Hvor længe skal emnet køle i formen, før det kan udstødes?

Antwort: Køletiden er den enkeltfaktor, der oftest dominerer cyklustiden ved sprøjtestøbning, og den vokser med kvadratet på godstykkelsen. Den klassiske plade-køleformel fra sprøjtestøbningsteorien sammenholder godstykkelse, materialets termiske diffusivitet samt smelte-, form- og udstødningstemperatur. Du indtaster disse værdier (aflæs diffusiviteten i materialets datablad/Moldflow-data — typisk 0,08–0,15 mm²/s for de fleste termoplaster), og får den beregnede køletid.

Formel

t_køl = (s² / (π² × α)) × ln[(4/π) × (T_smelte − T_form) / (T_udstød − T_form)]

s = godstykkelse, α = termisk diffusivitet — den klassiske pladekøle-ligning fra sprøjtestøbningsteori (Menges/Michaeli), som ligger til grund for de fleste industrielle køletids-tommelfingerregler

Køletiden vokser med kvadratet på godstykkelsen: dobbelt så tykt gods giver ca. 4× så lang køletid

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
godstykkelseMaksimal godstykkelsemm
diffusivitetTermisk diffusivitetmm2/s
smeltetempSmeltetemperatur°C
formtempFormtemperatur°C
udstoedningstempUdstødningstemperatur (varmeafbøjning)°C
=Afkølingstids
=Afkølingstid i minuttermin

Gültigkeit und Quelle

Quelle
Sprøjtestøbningsteori (Menges/Michaeli-køletidsligning)

Gilt nicht, wenn

  • Formlen forudsætter konstante materialeegenskaber og ensrettet køling gennem en plan plade — den er en god ingeniørmæssig tilnærmelse, men reel køletid afhænger også af køle­kanal­layout, formtemperatur-styring og materialets krystallinitet. Brug altid procesdata fra maskinen/Moldflow som facit ved produktion.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Maksimal godstykkelse3 mm
  • Termisk diffusivitet0,10 mm2/s
  • Smeltetemperatur230 °C
  • Formtemperatur40 °C
  • Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)90 °C

Geber

  • Afkølingstid14,4 s
  • Afkølingstid i minutter0,24 min

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

Køletiden er normalt den største del af cyklustiden ved sprøjtestøbning, og den vokser med godstykkelsen i anden potens. Du regner den, når et nyt emne skal startes op, når du vil vurdere en ændring af formtemperaturen, eller når en kunde spørger, hvad en tykkere væg betyder for prisen.

Schritt für Schritt

  1. Find emnets største godstykkelse.
  2. Find materialets termiske diffusivitet i datablad eller Moldflow-data.
  3. Skriv smelte-, form- og udstødningstemperatur fra procesvinduet i databladet.
  4. Læs køletiden, og brug den som startværdi i maskinen.

Typische Fehler

  • At bruge gennemsnitlig godstykkelse. Det tykkeste sted bestemmer køletiden.
  • At sætte udstødningstemperaturen for højt, så emnet slår sig efter udstødning.
  • At sænke formtemperaturen for at spare tid uden at tjekke overflade og indre spændinger.

Beispiele aus dem Alltag

Hus med 3 mm gods

Et hus i PP med 3 mm gods støbes ved 230 °C smelte og 40 °C form og kan udstødes ved 90 °C.

Maksimal godstykkelse
3 mm
Termisk diffusivitet
0,1 mm2/s
Smeltetemperatur
230 °C
Formtemperatur
40 °C
Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)
90 °C

Es bedeutet: Køletiden er ca. 14,4 s, eller 0,24 min. Det er den, der bestemmer cyklustiden.

Tyndvægget låg i ABS

Et låg i ABS har 1,5 mm gods. Smelten er 240 °C, formen 60 °C, og emnet kan udstødes ved 85 °C.

Maksimal godstykkelse
1,5 mm
Termisk diffusivitet
0,1 mm2/s
Smeltetemperatur
240 °C
Formtemperatur
60 °C
Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)
85 °C

Es bedeutet: Køletiden er kun ca. 5,1 s. Det er det tynde gods, der gør den kort: halv godstykkelse giver alene ca. en fjerdedel af køletiden.

Faustregel

Køletiden i sekunder er ca. 1,5-2 × godstykkelsen i mm i anden potens (3 mm ≈ 13-18 s).

So überprüfst du die Antwort

Dobbelt godstykkelse skal give ca. fire gange så lang køletid. Prøv det i beregneren.