Jäähdytysajan laskeminen ruiskupuristetuille osille

Ruiskutuotannossa muovisten ruiskupuristettujen osien jäähtymisaika on noin 80 prosenttia koko ruiskutuotannon syklistä. Huono jäähdytys johtaa usein tuotteen vääntymiseen, muodonmuutokseen tai pintavirheisiin, jotka vaikuttavat tuotteen mittastabiilisuuteen. Injektio-, paineenpito- ja jäähdytysaikojen järkevä järjestäminen voi parantaa tuotteiden laatua ja tuottavuutta.
Komponentin jäähtymisajalla tarkoitetaan yleensä aikaa ruiskumuotin ontelon täyttävän muovisulan ja komponentin avaamisen ja poistamisen välillä. Aikastandardi osan poistamiselle muotin avaamisen yhteydessä perustuu usein siihen, että osa on täysin kovettunut, sillä on tietty lujuus ja jäykkyys, eikä se muotoudu tai halkeile muotin avaamisen ja irrotuksen aikana. Vaikka muovaukseen käytettäisiin samantyyppistä muovia, sen jäähtymisaika vaihtelee seinämän paksuuden, sulan muovin lämpötilan, muovatun osan purkulämpötilan ja ruiskumuotin lämpötilan mukaan. Kaavaa, jolla jäähdytysaika voidaan laskea tarkasti 100 prosenttia kaikissa tilanteissa, ei ole vielä julkaistu, vaan vain kaavaa, joka lasketaan asianmukaisten oletusten perusteella. Laskentakaava vaihtelee myös jäähdytysajan määritelmän mukaan.
Tällä hetkellä seuraavia kolmea standardia käytetään yleisesti jäähdytysajan viitteenä:
① Muovisen ruiskuvaletun osan seinämän paksuimman kohdan keskikerroksen lämpötila ja aika, joka tarvitaan jäähtymään muovin lämpömuodonmuutoslämpötilan alapuolelle;
② Keskimääräinen lämpötila muovisten ruiskuvalettujen osien poikkileikkauksessa ja aika, joka kuluu jäähtymään tuotteen määritettyyn poistumislämpötilaan;
③ Kiteisen muovin muovauskomponentin seinämän paksuimman kohdan keskikerroksen lämpötila, sulamispisteen alapuolelle jäähtymiseen tarvittava aika tai määrätyn kiteytysprosentin saavuttamiseen tarvittava aika.
Kaavoja ratkaistaessa tehdään yleensä seuraavat oletukset:
① Muovi ruiskutetaan ruiskumuottiin ja siirtää lämpöä muottiin jäähdytystä varten;
② Muottipesässä oleva muovi on läheisessä kosketuksessa muottipesän kanssa eikä irtoa jäähtymisen aiheuttaman kutistumisen vuoksi. Lämmönsiirrolla ja virtauksella sulan ja muotin seinämän välillä ei ole vastusta, ja sulan lämpötila kosketushetkellä muotin seinämän kanssa on muuttunut samaksi. Kun muovia täytetään muotin onteloon, työkappaleen pintalämpötila on yhtä suuri kuin muotin seinämän lämpötila;
③ Muovisten ruiskuvalettujen osien jäähdytysprosessin aikana lämpötila ruiskumuotin ontelon pinnalla pysyy vakiona;
④ Lämmönjohtavuusaste ruiskumuottien pinnalla on varma; (Sulan materiaalin täyttöprosessia pidetään isotermisenä prosessina ja materiaalin lämpötila on tasainen)
⑤ Muovisen suuntauksen ja lämpöjännityksen vaikutus työkappaleen muodonmuutokseen voidaan jättää huomiotta, kun taas työkappaleen koko ei vaikuta jähmettymislämpötilaan.