Skuteczne chłodzenie wtryskarek i form wtryskowych – Technologia Hydropath

Chłodzenie wtryskarek i form wtryskowych jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na stabilność i jakość całego procesu produkcyjnego. Bez odpowiednio zaprojektowanego i działającego układu chłodzenia, prawidłowe użytkowanie maszyny wtryskowej jest praktycznie niemożliwe. Skuteczne chłodzenie zapewnia równomierną kontrolę temperatury w formie, co jest kluczowe dla minimalizowania defektów w produkowanych elementach. Pomaga w zapobieganiu zjawiskom takim jak wypaczenia i skurcze oraz pozwala na identyfikację i eliminację hot-spotów, czyli miejsc, w których temperatura jest zbyt wysoka. Wprowadzenie odpowiedniego systemu chłodzenia stanowi więc fundament do osiągnięcia wysokiej wydajności i jakości w każdej fazie procesu wtrysku.

Efektywne chłodzenie ma bezpośredni i mierzalny wpływ na rentowność produkcji. Odpowiada za skrócenie czasu cyklu produkcji, co jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o zwiększeniu wydajności i konkurencyjności zakładu. Krótszy czas cyklu oznacza, że firma może produkować więcej wyprasek w tej samej jednostce czasu, co przekłada się na szybszą realizację zamówień. Ponadto, utrzymanie stabilnej temperatury w formie wtryskowej znacząco poprawia jakość wypraski  i redukuje ryzyko powstawania błędów, co prowadzi do mniejszej liczby odrzutów. To z kolei obniża koszty materiałów i zwiększa niezawodność całego procesu, co jest kluczowe dla osiągnięcia optymalizacji procesu wtrysku.

Mimo że woda jest najpopularniejszym medium chłodzącym w chłodzeniu wtryskarek ze względu na jej doskonałe właściwości termiczne i niski koszt, ma ona jedną zasadniczą wadę: sprzyja powstawaniu osadów mineralnych i biofilmu. Te zanieczyszczenia z czasem osadzają się w kanałach chłodzących, działając jak izolacja. To prowadzi do spadku efektywności chłodzenia, co wymusza pracę chillerów na wyższych obrotach, zwiększając zużycie energii i skracając żywotność urządzeń. Nagromadzenie osadów może także prowadzić do ryzyka korozji niektórych elementów systemu, co generuje dodatkowe koszty serwisowania i przestoje w produkcji.

Woda, glikol, olej – przegląd mediów chłodzących

• Woda: To najczęściej używane medium chłodzące ze względu na swoją dostępność, niski koszt i wysoką pojemność cieplną. Jej główną wadą jest sprzyjanie tworzeniu się osadów mineralnych (kamienia) oraz ryzyko korozji.
• Mieszanka wody z glikolem: Stosowana w układach, które wymagają niższych temperatur chłodzenia lub pracują w warunkach, gdzie występuje ryzyko zamarznięcia. Glikol ogranicza korozyjność, jednak mieszanka ta ma niższą pojemność cieplną niż sama woda, a jej koszt jest wyższy.
• Olej i powietrze: Wykorzystywane są sporadycznie, głównie w bardzo specyficznych zastosowaniach, gdzie tradycyjne media chłodzące nie są wystarczające. Oleje chłodzące charakteryzują się wysoką wytrzymałością termiczną i brakiem ryzyka korozji, ale są droższe i niosą za sobą ryzyko pożarowe. Powietrze z kolei ma niską pojemność cieplną i jest używane tylko wtedy, gdy nie jest to poważną wadą.

Nasza technologia Hydropath i  elektroniczne uzdatniacze wody HydroFLOW to bezobsługowe rozwiązanie, które eliminuje problemy z kamieniem i biofilmem u źródła. Urządzenia te emitują unikalny sygnał elektryczny, który rozbija strukturę osadów, zapobiegając ich osadzaniu się na ściankach rur i w kanałach chłodzących. Dodatkowo, technologia ta działa bakteriobójczo, skutecznie ograniczając rozwój biofilmu.

Oszczędności i zwrot z inwestycji (ROI)

Inwestycja w technologię HydroFLOW to realne oszczędności i zwrot z inwestycji (ROI) dla każdego przedsiębiorstwa z branży wtryskowej. Dzięki utrzymaniu czystych kanałów chłodzenia, efektywność całego systemu wzrasta, co prowadzi do mniejszego zużycia energii i wody.  Wartość tych oszczędności może być znaczna – konkurencyjne technologie chłodzenia swobodnego (free cooling) pozwalają obniżyć zapotrzebowanie na energię nawet o 70% w okresie zimowym, co może przynieść oszczędności na poziomie kilkuset tysięcy złotych rocznie.

Chłodzenie zapewnia powtarzalność i ekonomiczność całego procesu formowania.

Problemy związane z chłodzeniem to:

• deformacje wyprasek – wynik nierównomiernego kurczenia się materiału,
• wady powierzchniowe produktu – obniżające estetykę i funkcjonalność wyrobu, takie jak takie jak smugi, linie łączenia czy niedolewy,
• trwałe naprężenia wewnętrzne w produkcie – prowadzące w konsekwencji do pęknięć obniżających trwałości produktu.

Dzięki oferowanym przez nas rozwiązaniom, inwestycja w skuteczne zabezpieczenie systemu chłodzenia jest w stanie przyczynić się do zwiększenia efektywności procesu wtryskiwania, a tym samym zwiększyć Twoje zyski. Nasza firma działa w obszarze poprawy skuteczności działania układów chłodzenia od ponad 30 lat, mamy wiedzę i doświadczenie, pozwalające dostarczyć najlepsze rozwiązania dla naszych klientów.

Technologia HydroFLOW to innowacyjne rozwiązanie, które eliminuje problem osadów bez użycia chemii i bez ingerencji w instalację. Urządzenie emituje sygnał elektryczny, który rozbija strukturę kamienia i zapobiega jego osadzaniu się na ściankach rur i wymienników ciepła. Dodatkowo działa bakteriobójczo, ograniczając rozwój biofilmu.

Korzyści dla zakładów produkcyjnych:

• Zwiększona efektywność chłodzenia form
• Mniejsze zużycie energii i wody
• Brak konieczności stosowania środków chemicznych
• Bezobsługowa praca urządzenia
• Szybka i bezinwazyjna instalacja

Układy chłodzenia wtryskarek

Klient – producent elementów ściernic na wtryskarkach

Problem – osady biologiczne i korozyjne w układach chłodzenia form wtryskowych

Instalacje chłodzenia wykonywane są w oparciu o różne elementy wykonane z różnych materiałów. Pojawiają się tutaj stal czarna, stal ocynkowana, stal nierdzewna, elementy wykonane ze stopów miedzi. W takich instalacjach tworzą się ogniwa galwaniczne, mające wpływ na elektrochemiczne procesy korozyjne. Ponadto zakres temperatur w jakich pracuje czynnik chłodzący czyli woda, sprzyja namnażaniu mikroorganizmów tworzących osady biologiczne – biofilm.  Zawieszone w wodzie chłodzącej zanieczyszczenia korozyjne i biologiczne są częściowo wyłapywane przez filtry, wymagające czyszczenia lub wymiany co kilkanaście dni. Problem szczególnie widoczny jest na szklanych elementach przepływomierzy (rotametrów), które już po kilku dniach eksploatacji pokrywają się brunatno brązowym osadem. Niestety podobny osad występuje w innych elementach instalacji chłodzenia w tym w kanałach chłodzenia form wtryskowych. Wpływa on na pogorszenie wymiany ciepła pomiędzy formą a produkowanym elementem co wpływa na jakość i powtarzalność produkcji.

W takich przypadkach zalecany jest demontaż rotametrów i przepłukiwanie ich środkiem rozpuszczającym osady. Wykonanie tych czynności wymagane jest również dla pozostałych elementów instalacji chłodzenia. Istotne jest by substancje rozpuszczające osady nie oddziaływały na elementy rotametru i instalacji.

Z pomocą przychodzi tutaj technologia Hydropath, która bez konieczności demontowania rotametrów pozwala na utrzymywanie ich w czystości podobnie jak i innych elementów instalacji chłodzenia.

Elektroniczne uzdatniacze wody HydroFLOW korzystające z technologii Hydropath: 

• zabezpieczają instalacje chłodzenia przed powstawaniem osadów
• eliminują namnażanie mikroorganizmów
• pasywują powierzchnie metali  ograniczając ich korozyjność

Przykład zastosowania technologii Hydropath 

• data instalacji: 12.01.2016
• lokalizacja: wyjście pomp układu chłodzenia wtryskarek
• urządzenie: HydroFLOW 160i
• kontrola działania urządzenia: diody LED informujące o poprawności emisji sygnału oraz pomiar sygnału oscyloskopem w miejscu montażu uzdatniacza oraz na końcu instalacji chłodzenia.
• pobór próbek: woda z układu chłodzenia
• sposób pomiaru skażenia: test na ogólną liczbę bakterii po 36 godzinach przy pomocy namnażania 

wynik badania jak na zdjęciu poniżej

Wizualna kontrola dotyczyła szkieł przepływomierzy układu chłodzenia. Jak widać na zdjęciach powyżej, powierzchnie wewnętrzne pokryte są brunatnym osadem.

Pierwsza kontrola działania po 1 miesiącu od daty instalacji

• data kontroli: 12.02.2016
• lokalizacja: wyjście pomp układu chłodzenia wtryskarek
• urządzenie: HydroFLOW 160i
• kontrola działania urządzenia: diody LED informujące o poprawności emisji sygnału oraz pomiar sygnału oscyloskopem w miejscu montażu uzdatniacza oraz na końcu instalacji chłodzenia.
• pobór próbek: woda z układu chłodzenia
• sposób pomiaru skażenia: test na ogólną liczbę bakterii po 36 godzinach przy pomocy namnażania 

wynik badania jak na zdjęciu poniżej

W trakcie wizualnej inspekcji szkieł przepływomierzy stwierdzono znaczącą redukcję osadów zdjęcie poniżej

Filtry zainstalowane na układzie chłodzenia ze względu na zahamowanie procesów korozyjnych nie musiały być czyszczone co kilkanaście dni.

Urządzenia do uzdatniania wody chłodniczej HydroFLOW dobiera się w zależności od wielkości chronionej instalacji (ilość wtryskarek) oraz zewnętrznej średnicy rury na której montowany jest uzdatniacz. Najczęściej stosowane są urządzenia HydroFLOW INDUSTRIAL lub HydroFLOW P AQUAKLEAR a w instalacjach mniejszych HydroFLOW K40.

Zapraszamy do kontaktu z naszymi konsultantami technicznymi.