Układ chłodzenia form wtryskowych stosowany w warunkach dynamicznych zmian temperatury (RHCM)
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
EN Injection moulds cooling system used for rapid temperature changes (RHCM)
polski
- konstrukcja form wtryskowych
- chłodzenie form wtryskowych
- wtryskiwanie
- wymiana ciepła
- design of injection moulds
- cooling of injection moulds
- injection moulding
- heat transfer
PL Praca dotyczy zagadnień związanych z badaniami układów chłodzenia form wtryskowych oraz ich konstrukcją. W rozprawie przedstawiono przegląd metod produkcji opartych na wtryskiwaniu ze stałą temperaturą pracy formy wtryskowej CIM (Conventional Injection Molding) i z zastosowaniem technologii RHCM (Rapid Heat Cycle Molding). Kategoryzacji poddano wady wyprasek powstające w wyniku prowadzenia procesu chłodzenia w sposób niewłaściwy. Następnie omówiono podstawy teoretyczne procesu wymiany ciepła w formach wtryskowych oraz mechanizmy jego intensyfikacji. Ponadto, dokonano podziału metod chłodzenia form wtryskowych na konwencjonalne oraz innowacyjne. Na podstawie przeprowadzonych analiz opracowano założenia konstrukcyjne, w których skupiono się na selekcji materiału na prototypowe wkładki chłodzące oraz wyborze kształtu kanałów chłodzących. Dla opracowanych geometrii kanałów chłodzących przeprowadzono badania symulacyjne procesu chłodzenia. Na bazie badań numerycznych zaprojektowano i wykonano prototypowe wkłady badawcze oraz wszystkie niezbędne elementy układu chłodzenia formy wtryskowej potrzebne do przeprowadzenia weryfikacji eksperymentalnej. Na podstawie otrzymanych wyników dokonano analizy porównawczej oraz przeprowadzono optymalizację procesu chłodzenia dla zaproponowanego układu. Ostatnią część dysertacji stanowią wnioski końcowe oraz studium przypadku, w którym przedstawiono analizę opłacalności stosowania nowego systemu chłodzenia.
EN The present study concerns issues related to the research of a cooling systems and a design of injections moulds. Selected methods of injection molding production have been presented – Injection molding with constant operating temperature of the mould, which is called CIM (Conventional Injection Molding) and RHCM (Rapid Heat Cycle Molding) technology. Next, the common defects of moldings resulting of the improper cooling process have been categorized. Then, theoretical foundations of the heat transfer process in injection moulds and the mechanisms of its intensification have been discussed. Moreover, the injection moulds cooling methods were divided into conventional and innovative. On the basis of the conducted analysis the design assumptions has been developed. During these activities, the focus was primarily on the selection of materials for the prototype cooling inserts and the selection of the shape of cooling channels with an increased active heat exchange surface. The simulation studies of the cooling process have been executed for the devised geometries of the cooling channels. The prototype inserts have been designed and manufactured on the grounds of the simulation studies. After that, the test stand has been designed and built. Based on the obtained results, the comparative analysis and the optimization of the cooling process for the proposed system has been performed. The final part of dissertation consists of conclusions and a case study in which an analysis of profitability of using the new cooling system has been presented.
146
nauki inżynieryjne i techniczne
budowa i eksploatacja maszyn
DrOIN 2135
publiczny
Tomasz Klepka
Lublin, Polska
29.06.2021
polski
publiczny
Dariusz Sykutera
Bydgoszcz, Polska
29.06.2021
polski
publiczny
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
22.07.2021
Rada Dyscypliny Inżynieria Mechanicza Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: inżynieria mechaniczna