1, jahutussüsteemi paigutus: "närvivõrk" soojuse hajumise tõhustamiseks
Jahutussüsteem on hallituse soojuse hajumise põhikandja ja selle konstruktsiooni ratsionaalsus mõjutab otseselt soojusülekande efektiivsust. Soojusjuhtivuse põhimõtte kohaselt peab soojuse ülekandmine kõrgel -temperatuuril sulamist valuvormi terasest jahutusvedelikule vastama kolmele põhimõttele: "kontaktpinna maksimeerimine, tee lühendamine ja voolukiiruse tasakaalustamine".
Veeteede paigutus ja õõnsused sobivad
Traditsioonilised jahutusveeahelad kasutavad sageli lineaarset või ringikujulist kujundust, kuid keerukate kõverate toodetega silmitsi seistes võivad sellised paigutused kergesti põhjustada ebapiisavat kohalikku jahutust. Kaasaegne vormidisain tutvustab "konformaalse veetee" tehnoloogiat, mis konstrueerib vormi sisse jahutuskanali, mis vastab täielikult vormiõõnsuse kontuurile 3D-printimise või elektrilahendusega töötluse abil. Näiteks autotööstuses kasutatavate LED-lambivarjude tootmisel võib konformse veekanaliga vormi kasutamine vähendada toote pinnatemperatuuri erinevust 8 kraadilt 2 kraadini, vähendades märkimisväärselt ebaühtlasest jahutamisest tingitud kõverdumist ja deformatsiooni.
Veetee parameetrite täpne juhtimine
Veeteede läbimõõt, vahekaugus ja voolukiirus on peamised parameetrid, mis mõjutavad soojuse hajumise efektiivsust. Tööstuspraktika on näidanud, et veeteede läbimõõt on tavaliselt 6–12 mm: liiga väike läbimõõt võib piirata voolu ja vähendada soojuse hajumise võimet; Kui läbimõõt on liiga suur, võib see nõrgendada vormi tugevust ja põhjustada jahutusvedelikus turbulentsi. Võttes näiteks mobiiltelefonide raamide tootmise, kui vormi veetee läbimõõduks on seatud 8 mm ja vahekauguseks 30 mm, kombineerituna turbulentse voolukiirusega 1,5 m/s, saab toote jahtumisaega lühendada 15% võrra, vältides samal ajal laminaarsest voolust põhjustatud lokaalset ülekuumenemist.
Jahutus ja dünaamiline juhtimine
Keerulise struktuuriga toodete puhul peab vorm kasutama tsooni jahutuskujundust. Näiteks sülearvuti korpuste valmistamisel seab vorm paksu ja õhukese seina jaoks eraldi veekanalid ning kontrollib täpselt iga piirkonna temperatuuri läbi vormitemperatuuri masina. Täiustatud lahendus on võtta kasutusele intelligentne temperatuuri kontrollsüsteem, mis jälgib reaalajas vormi pinnatemperatuuri ja reguleerib dünaamiliselt jahutusvedeliku voolukiirust. Teatud marki hallitus on selle tehnoloogia abil parandanud oma toote saagist 82%-lt 95%-le ja lühendanud tootmistsüklit 20%.
2, vormi materjali valik: soojusjuhtivuse "sild".
Vormiterase soojusjuhtivus mõjutab otseselt soojusülekande kiirust vormiõõnsusest jahutussüsteemi. Erinevate materjalide soojusjuhtivus varieerub oluliselt: tavalise P20 terase soojusjuhtivus on 29W/(m · K), H13 terasel aga 34W/(m · K) ja berülliumpronksil kuni 105W/(m · K). Tööstuspraktika on näidanud, et materjali valikul tuleb tasakaalustada soojustõhusust ja kulusid:
Kõrge soojusjuhtivusega materjalide kasutusstsenaariumid
Väga kõrgete soojuseraldusnõuetega toodete puhul, nagu suure võimsusega{0}}elektrooniliste komponentide korpused ja LED-jahutusradiaatorid, on vormid sageli valmistatud H13 terasest või berülliumpronksist. Näiteks 5G tugijaama jahutusradiaatorite tootmisel võib berülliumpronksvormide kasutamine vähendada toote sisetemperatuuri gradienti 40%, parandades oluliselt soojuse hajumise efektiivsust. Kuid seda tüüpi materjalil on kõrge hind ja see sobib ainult kõrgekvaliteedilisele-turule.
Materjali pinnatöötluse tehnoloogia
Vormi pinna soojusjuhtivuse parandamine katmise või katmistehnoloogia abil on odav{0}}kulu ja tõhus lahendus soojuse hajutamiseks. Näiteks võib vormiõõnsuse pinna vaskkattega soojusjuhtivus suurendada 2-3 korda terase omast. Teatud vormitootja on kasutanud seda tehnoloogiat, et vähendada meditsiiniseadmete kestade jahutusaega 25% ja vähendada hallituse kulumiskiirust.
3, Struktuuri optimeerimise disain: soojuse hajumise jõudluse "nähtamatu juht".
Hallituse struktuuri optimeerimine võib parandada soojuse hajumist kolmest mõõtmest: soojustakistuse vähendamine, õhu konvektsiooni soodustamine ja termilise stressi vähendamine
Õhukese seinaga ja kerge disain
Vormi paksuse vähendamine võib lühendada soojusülekande teed ja vähendada soojustakistust. Näiteks võib traditsiooniliste paksuseinaliste vormide asendamine õhukese-seinaga konstruktsioonidega koos tugevdatud ribidega suurendada soojuse hajumise efektiivsust 15%, tagades samal ajal tugevuse. Teatud autoosade tootja on selle kavaga vähendanud vormi massi 30% ja tootmise energiatarbimist 18%.
Väljalaskesüsteemi ja soojuse hajumise koostööprojekteerimine
Väljalaske soon ei ole mitte ainult kanal gaasi väljajuhtimiseks vormiõõnsusest, vaid toimib ka täiendava soojuse hajutamise struktuurina. Väljalaskesoone asendi ja suuruse optimeerimisega saab soodustada õhuvoolu vormi pinnal. Näiteks suurte kodumasinate korpuste valmistamisel lisab vorm väljalaskesoone piirkonda soojust hajutavad ribid, et vähendada toote pinnatemperatuuri 5 kraadi võrra ja vähendada gaasipeetusest tingitud pinnadefekte.
Soojuspaisumise kompensatsioonistruktuuri projekteerimine
Vorm tekitab korduvate kuumutamis- ja jahutamisprotsesside ajal termilist pinget, mis põhjustab deformatsiooni või pragunemist. Elastsete kompensatsioonistruktuuride, nagu vedruväljastussüsteemid või painduvad hinged, projekteerimisega saab termilist pinget absorbeerida ja säilitada vormi mõõtmete stabiilsust. Teatud vormitootja kasutas seda tehnoloogiat täppisoptiliste läätsede tootmisel vormi eluea pikendamiseks 100 000 korda 500 000 korda, vähendades samal ajal termilisest deformatsioonist põhjustatud toote defektide määra.
4, Tööstuspraktika juhtum: tehnoloogiliste läbimurrete "puutekivi".
Suzhou Dongyingi täppisvormi patent "Kaherežiimiline soojuse hajutamine".
Selle patendiga saavutatakse soojuse hajumise efektiivsuse kahekordistamine, integreerides õhu- ja vesijahutuskomponendid vormipõhja. Suurte survevaludetailide tootmisel vastutab vesijahutussüsteem südamiku soojuse kiire eemaldamise eest, samas kui õhkjahutussüsteem aitab soojust hajutada servaaladel. See disain parandab vormi temperatuuri ühtlust 30% ja lühendab tootmistsüklit 25% võrra, muutudes tööstuses uuendusliku soojuse hajumise tehnoloogia etaloniks.
Õlipõhine jahutusskeem PTFE survevaluvormidele
Vastuseks PTFE materjalide madalale soojusjuhtivusele on teatud tootja välja töötanud vormi, mis ühendab õli{0}}põhise jahutusvedeliku spiraalsete veekanalitega. Õlipõhisel jahutusvedelikul on kõrge keemispunkt ja tugev termiline stabiilsus. Kui kombineerida jahutustee pikendamiseks spiraalse veeteega, väheneb toote sisetemperatuuri gradient 15 kraadilt 5 kraadile, vähendades oluliselt sisemist pinget ja deformatsiooni.
