ما هي درجة الحرارة التي يجب ضبطها على وحدة صب القوالب TCU؟

1. مقدمة

تقوم وحدة التحكم في درجة الحرارة، أو TCU، بإدارة درجة حرارة القالب أثناء صب القالب.

يقوم بتدوير السائل الساخن أو المبرد من خلال قنوات داخل القالب. يساعد هذا الدوران القالب على الوصول إلى درجة حرارة البدء المناسبة. كما أنه يزيل الحرارة الزائدة أثناء دورات الصب المتكررة.

يعد إعداد TCU الصحيح مهمًا لأن درجة حرارة القالب تؤثر على:

• تدفق المعدن المنصهر

• ملء التجويف

• سلوك التصلب

• أبعاد الصب

• جودة السطح

• استقرار الدورة

• يموت الإجهاد الحراري

قد يتسبب القالب البارد جدًا في حدوث حشوة غير مكتملة أو عيوب في التدفق البارد. قد يؤدي القالب الساخن جدًا إلى زيادة اللحام والالتصاق والدورات الطويلة وتنوع الأبعاد.

ومع ذلك، لا توجد نقطة ضبط TCU عالمية لكل عملية صب.

تعتمد درجة الحرارة الصحيحة على:

• عائلة السبائك والصف

• حجم الصب والوزن

• سمك الجدار

• تصميم البوابة والعداء

• يموت الصلب والكتلة الحرارية

• تخطيط قناة التبريد

• وقت الدورة

• متطلبات السطح

• المناطق الساخنة والباردة المحلية

تغطي مواصفات وحدة التحكم في درجة حرارة القالب المنشورة من Longhua نطاق عمل يتراوح بين 50 إلى 300 درجة مئوية . تغطي التكوينات ذات الأساس المائي 50-120 درجة مئوية ، بينما تغطي التكوينات ذات الأساس الزيتي 50-300 درجة مئوية . لا يزال يتعين تحديد نقطة الضبط النهائية لعملية القالب والصب الفعلية.

ملحوظة: نطاق درجة حرارة المعدات ونقطة ضبط إنتاج القالب ليسا نفس الشيء.

2. ما هي وحدة التحكم في درجة حرارة الصب بالقالب؟

إن TCU المصبوب بالقالب هو نظام دوران مغلق لتسخين وتبريد القالب.

يقوم بنقل الماء أو الزيت الحراري عبر قنوات القالب الداخلية. تقوم وحدة التحكم بمقارنة درجة الحرارة المقاسة مع نقطة الضبط المحددة. ثم يقوم بضبط مخرجات التدفئة أو التبريد.

تتضمن وحدة TCU النموذجية ما يلي:

• مضخة الدورة الدموية

• عناصر التدفئة الكهربائية

• مبادل حراري للتبريد

• أجهزة استشعار درجة الحرارة

• تحكم PID

• خزان السوائل أو نظام التوسع

• حماية الضغط والتدفق

• وظائف الإنذار والرصد

تصنف Longhua منتجات التحكم في درجة الحرارة الخاصة بها إلى وحدات تحكم في درجة حرارة القالب ومبردات تبريد الهواء. إن أجهزة التحكم في درجة حرارة القالب متوفرة في تكوينات دورة واحدة ودورة مزدوجة.

ما الذي يتحكم فيه TCU؟

تتحكم وحدة TCU بشكل أساسي في درجة حرارة السائل المتداول.

تؤثر درجة الحرارة هذه على قالب الفولاذ. ومع ذلك، قد لا تساوي شاشة وحدة التحكم كل درجة حرارة سطح التجويف.

يمكن أن تختلف درجات حرارة التجويف الفعلية بسبب:

• المسافة من قناة السوائل

• سمك الصب غير المتكافئ

• مدخلات الحرارة المعدنية المحلية

• توزيع الرذاذ

• الاختلافات الأساسية والتجويف

• تقييد تدفق القناة

بالنسبة للتطبيقات الحرجة، يجب على المهندسين قياس درجات حرارة السوائل والعفن.

نصيحة: استخدم المزدوجات الحرارية السطحية أو التصوير الحراري أثناء تجارب العفن لتحديد النقاط الساخنة المحلية.

3. ما هي درجة الحرارة الصحيحة لصب القالب TCU؟

الإجابة الصحيحة هي نافذة عملية تم التحقق من صحتها، وليس رقمًا ثابتًا واحدًا.

يجب أن تحافظ درجة الحرارة المحددة على دفء القالب بما يكفي لملء موثوق به. ويجب أيضًا إزالة ما يكفي من الحرارة للتصلب والقذف المستقر.

نطاق عمل Longhua TCU

تذكر Longhua أيضًا أن وحدة التحكم الخاصة بها تدعم تنظيم PID، ومناطق درجة الحرارة من 1 إلى 6، وتطبيقات صب القوالب المصنوعة من الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم.

تصف هذه الأرقام قدرة المعدات.

وهي لا تعني أن كل قالب ألومنيوم يجب أن يعمل عند درجة حرارة 280 درجة مئوية. كما أنها لا تعني أن كل قالب زنك يجب أن يستخدم نظامًا مائيًا.

مثال على صب الألومنيوم بالقالب

يصف أحد تطبيقات تجهيزات المطابخ المصنوعة من الألومنيوم Longhua سعة 500 طن استخدام جهاز التحكم في درجة حرارة القالب عند 180 درجة مئوية . تعرض الصفحة هذا كإعداد خاص بالمشروع لقالب تجهيزات المطابخ، وليس كمعيار عالمي لصب قوالب الألومنيوم.

هذا التمييز مهم.

قد يحتاج كل من غلاف الإلكترونيات الرقيق وقوس السيارة وجسم أدوات الطهي العميق والصب الهيكلي إلى استراتيجيات حرارية مختلفة.

بدء المنطق بواسطة عائلة Alloy

هذه هي مبادئ الاختيار، وليست نقاط التحديد النهائية.

قد يتجاوز الصب بالقالب المعتمد على النحاس النطاق العملي لبعض وحدات التحكم في القوالب القياسية. الحد الأقصى لوحدة التحكم المنشورة من Longhua هو 300 درجة مئوية، لذلك تحتاج المشروعات التي تتطلب درجات حرارة أعلى إلى تأكيد فني منفصل.

ملاحظة: لا تقم أبدًا بتحديد نقطة ضبط من اسم السبيكة وحده.

4. ما الذي يحدد نقطة ضبط TCU الصحيحة؟

4.1 درجة حرارة السبائك والمعادن

تنقل السبائك المختلفة الحرارة إلى القالب بمعدلات مختلفة.

تؤثر درجة حرارة المعدن المصبوب أو المجرعات أيضًا على الحمل الحراري. يمكن للمعدن الأكثر سخونة أن يزيد من درجة حرارة القالب المحلية ويطيل وقت التبريد.

يجب أن يعمل إعداد TCU مع:

• درجة حرارة الفرن

• وقت الجرعات أو الجرعات

• فقدان الحرارة من الأكمام النار

• توقيت الحقن

• سلوك تصلب السبائك

لا تحسب درجة حرارة القالب كنسبة مئوية ثابتة من درجة حرارة انصهار السبائك.

تتجاهل هذه الطريقة الهندسة، وزمن الدورة، ونقل الحرارة، وعملية الإنتاج الفعلية.

4.2 هندسة الأجزاء وسمك الجدار

تبرد المقاطع الرقيقة بسرعة أثناء الحشو.

قد يحتاجون إلى مناطق تجويف أكثر دفئًا لتأخير التصلب المبكر. ومع ذلك، فإن رفع درجة حرارة القالب بالكامل قد لا يكون الحل الأفضل.

قد يقوم المهندسون بدلاً من ذلك بتعديل:

• موقف البوابة

• سرعة الحقن

• التدفئة المحلية

• درجة حرارة المعدن

• فراغ أو تنفيس

• مناطق درجة الحرارة الفردية

تقدم الأجزاء السميكة المزيد من الحرارة إلى القالب.

وقد تتطلب قدرة تبريد أقوى، أو تدفقًا أعلى، أو دوائر منفصلة. هذا لا يعني تلقائيًا أنه يجب تقليل نقطة الضبط الرئيسية.

يدعم سمك الجدار الموحد بشكل عام عملية التصلب الأكثر توازناً وتقليل مخاطر العيوب. تساعد الإدارة الحرارية الفعالة أيضًا على تقليل مشاكل الانكماش والتدرج الحراري.

4.3 تصميم القالب وقنوات التبريد

يؤثر تخطيط قناة التبريد بشدة على أداء TCU.

تشمل المتغيرات المهمة ما يلي:

• قطر القناة

• عمق القناة

• المسافة من أسطح التجويف

• عدد الدوائر

• فصل النواة والتجويف

• طول الخرطوم

• قيود التدفق

• النطاق أو التلوث

لا تستطيع وحدة TCU القوية تصحيح الدائرة سيئة التصميم.

قد تظل المناطق الميتة ساخنة حتى عندما تبدو درجة حرارة السائل العائد طبيعية. يمكن للقنوات المقيدة أيضًا أن تقلل من انتقال الحرارة.

4.4 وقت الدورة والحمل الحراري

كل طلقة تنقل الحرارة إلى القالب.

تزيد الدورة الأسرع من متوسط ​​الحمل الحراري. كما أن الأوزان الأكبر حجمًا تضع المزيد من الطلب على نظام التبريد.

يجب أن يتعافى TCU بين اللقطات دون تقلبات كبيرة في درجات الحرارة.

بالنسبة للإنتاج عالي الإنتاج، يجب على المهندسين تقييم:

• قدرة التدفئة

• قدرة التبريد

• تدفق المضخة

• فقدان الضغط

• حجم السوائل

• عودة درجة الحرارة

• استقرار دورة إلى دورة

قد لا يؤدي خفض نقطة الضبط وحدها إلى حل مشكلة ارتفاع درجة الحرارة.

قد يحتاج النظام إلى تدفق أكبر أو قدرة تبريد أكبر.

4.5 متطلبات جودة الصب

يجب أن تدعم نقطة الضبط الصحيحة نتيجة الصب المطلوبة.

شاشة:

• تعبئة غير مكتملة

• التدفق البارد أو الإغلاق البارد

• لحام

• الشائكة

• انكماش

• الانتهاء من السطح

• Warpage

• الانجراف الأبعاد

• سلوك القذف

درجة حرارة العفن المستقرة يمكن أن تقلل من مخاطر العيوب المتعددة. ومع ذلك، فإن التحكم في درجة الحرارة لا يعمل بمفرده.

تعتمد المسامية أيضًا على جودة الذوبان، والبوابات، ومعلمات الحقن، والفراغ، والتنفيس. يمكن أن يشمل اللحام الحرارة المحلية، ومواد القالب، وتدفق المعدن، وتوزيع التبريد.

5. كيف يتم التحكم في درجة حرارة التحكم في TCU؟

التسخين المسبق قبل الإنتاج

لا ينبغي أن يتلقى القالب البارد طلقات الإنتاج الكاملة على الفور.

يمكن لوحدة TCU تسخين القالب تدريجيًا قبل بدء التشغيل. وهذا يقلل من الصدمة الحرارية ويحسن اتساق اللقطة المبكرة.

يساعد التسخين المسبق أيضًا على استقرار:

• أبعاد القالب

• سلوك مواد التشحيم

• تدفق المعادن

• طرد

• وقت الدورة الأولية

تعتمد فترة التسخين المسبق المطلوبة على وزن القالب، وتخطيط القناة، وقوة التسخين، ودرجة الحرارة المستهدفة.

تجنب استخدام وقت تسخين ثابت واحد لكل قالب.

التدفئة أثناء التشغيل

عندما تنخفض درجة حرارة السائل عن النقطة المحددة، تقوم وحدة التحكم بتنشيط السخان.

تقوم المضخة بتوزيع السائل الدافئ من خلال القالب. تنتقل الحرارة من السائل إلى قالب الفولاذ.

تكرر وحدة التحكم هذه العملية حتى تتم استعادة نقطة الضبط.

التبريد أثناء التشغيل

يضيف المعدن المنصهر الحرارة أثناء كل طلقة.

عندما يتجاوز النظام نقطة الضبط، تقوم دائرة التبريد بإزالة الحرارة من السائل المتداول.

يعود السائل المبرد إلى القالب ويمتص المزيد من الحرارة.

يعتمد التشغيل المستقر على:

• التدفق الكافي

• قنوات نظيفة

• إمدادات مياه التبريد الصحيحة

• أجهزة الاستشعار المستجيبة

• إعدادات PID المناسبة

التحكم في التبريد بعد الإنتاج

يجب أن يبرد القالب بطريقة محكمة بعد الإنتاج.

التبريد المفاجئ يمكن أن يخلق تدرجات حرارية شديدة. قد تزيد هذه التدرجات من خطر الضغط أو التكثيف.

يجب أن تتبع طريقة إيقاف التشغيل الإجراء الخاص بموردي وحدة TCU والقالب.

نصيحة: قم بتسجيل إعدادات بدء التشغيل والإنتاج وإيقاف التشغيل في ورقة العملية المعتمدة.

6. TCU ذات أساس مائي أم زيتي؟

يحدد سائل نقل الحرارة المحدد نطاق درجة الحرارة القابلة للاستخدام وتصميم النظام.

TCU القائمة على الماء

تنشر Longhua نطاق تشغيل يعتمد على الماء يتراوح بين 50-120 درجة مئوية.

يوفر الماء أداءً قويًا في نقل الحرارة عند درجات حرارة معتدلة.

تشمل المزايا المحتملة ما يلي:

• نقل الحرارة بكفاءة

• استجابة سريعة لدرجة الحرارة

• انخفاض تكلفة السوائل

• تنظيف أسهل بعد التسرب البسيط

تشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:

• تآكل

• تشكيل النطاق

• نوعية المياه

• ضغط النظام

• حالة الختم

• خطر التجميد

يمكن لأنظمة المياه المضغوطة من الموردين الصناعيين الآخرين أن تعمل بدرجة حرارة أعلى من 120 درجة مئوية. ومع ذلك، تعتمد هذه القدرة على المعدات المقاومة للضغط وتصميم السلامة. ولا ينبغي افتراض ذلك لكل وحدة TCU.

TCU القائمة على النفط

تنشر Longhua نطاق تشغيل يعتمد على الزيت يتراوح بين 50-300 درجة مئوية.

يناسب الزيت الحراري متطلبات درجة حرارة القالب الأعلى.

تشمل المزايا المحتملة ما يلي:

• ارتفاع درجات حرارة التشغيل

• انخفاض ضغط النظام من الماء ذو ​​درجة الحرارة العالية

• تداول مستقر لدرجات الحرارة العالية

• تقليل التآكل الناتج عن التعرض للماء

تتطلب أنظمة النفط أيضًا إدارة دقيقة.

يجب على المشترين النظر في:

• درجة الزيت المعتمدة

• الحد الأقصى لدرجة الحرارة السائبة

• أقصى درجة حرارة للفيلم

• أكسدة

• تسرب

• حجم التوسع

• نقطة الوميض

• توافق الفلتر والمضخة

لا يزيل الزيت الحراري مخاطر التبخر أو الحريق أو الصيانة.

يجب أن يتطابق مع مواصفات الشركة المصنعة لـ TCU.

مقارنة الماء بالنفط

7. كيف يجب عليك تحسين إعدادات TCU أثناء تجارب العفن؟

يجب أن تحدد تجربة القالب نافذة العملية الحرارية المعتمدة.

الخطوة 1: تأكيد حدود المعدات

يفحص:

• درجة حرارة التشغيل القصوى

• قوة التدفئة

• قدرة التبريد

• تدفق المضخة

• ضغط التشغيل

• توافق السوائل

• عدد الدوائر

• واجهة الآلة

الخطوة 2: البدء بالتوصيات الموثقة

استخدم الإرشادات المتاحة من:

• مصمم يموت

• مورد سبائك

• مورد آلة الصب

• الشركة المصنعة لـ TCU

• القوالب المعتمدة السابقة

• نتائج المحاكاة

تجنب نسخ الإعداد من مجموعة غير ذات صلة.

الخطوة 3: تثبيت القالب

السماح للقالب للوصول إلى التوازن الحراري.

لا تحكم على العملية من اللقطات القليلة الأولى وحدها.

سِجِلّ:

• درجة حرارة سائل العرض

• عودة درجة حرارة السوائل

• درجة حرارة التجويف

• درجة الحرارة الأساسية

• وقت الدورة

• وزن النار

الخطوة 4: تقييم نتائج الصب

فحص الصب للتعبئة، واللحام، والمسامية، ومظهر السطح، والأبعاد، والطرد.

اضبط متغيرًا رئيسيًا واحدًا فقط في كل مرة.

إن تغيير درجة الحرارة وسرعة الطلقة ووقت الرش ودرجة حرارة المعدن معًا يجعل تحليل السبب الجذري أمرًا صعبًا.

الخطوة 5: تحديد نافذة التشغيل

يجب أن تشمل العملية النهائية ما يلي:

• نقطة الضبط العادية

• الحدود العليا والسفلى

• حدود الإنذار

• متطلبات التدفق

• متطلبات الضغط

• إجراء بدء التشغيل

• إجراء إيقاف التشغيل

• تردد التفتيش

ملحوظة: أفضل إعداد TCU هو النافذة المستقرة الأقل خطورة، وليس أعلى درجة حرارة متاحة.

8. دائرة واحدة، دائرة مزدوجة، أو تحكم متعدد المناطق؟

يشتمل هيكل منتج Longhua على وحدات تحكم في درجة حرارة القالب أحادية الدورة ومزدوجة الدورة. تدعم وحدة التحكم في القالب المنشورة أيضًا مناطق درجة الحرارة من 1 إلى 6.

التحكم في دائرة واحدة

تستخدم دائرة واحدة حلقة درجة حرارة أساسية واحدة.

قد تناسب:

• قوالب أصغر

• هندسة بسيطة

• أحمال حرارية متشابهة في القلب والتجويف

• نقطة ضبط واحدة مشتركة

التحكم في الدائرة المزدوجة

تدير وحدة التحكم ذات الدائرة المزدوجة حلقتين منفصلتين.

قد يتحكم في:

• نصفين ثابتين ومتحركين

• المناطق الأساسية والتجويف

• منطقتين حراريتين

• متطلبات منفصلة للتدفئة والتبريد

تحكم متعدد المناطق

التحكم متعدد المناطق يدعم المناطق ذات الأحمال الحرارية المختلفة.

قد يساعد في:

• قوالب كبيرة

• أدوات متعددة التجاويف

• النوى العميقة

• سمك الجدار غير متساوي

• النقاط الساخنة المحلية

• المسبوكات المعقدة

ويعتمد التكوين المطلوب على رسم الخرائط الحرارية، وليس على حمولة الماكينة وحدها.

9. كيفية اختيار TCU لآلة الصب بالقالب Longhua

ينبغي اختيار وحدة TCU كجزء من خلية الصب الكاملة.

يجب على المشترين تقديم:

• نموذج آلة الصب

• سبيكة والصف

• وزن الصب

• وقت الدورة

• وزن القالب

• درجة حرارة العفن المستهدفة

• عدد دوائر التبريد

• أبعاد القناة

• السوائل المطلوبة

• ظروف مياه التبريد في المصنع

تشتمل فئة التحكم في درجة الحرارة في Longhua على أجهزة التحكم في درجة حرارة العفن، ومبردات تبريد الهواء، ومعدات التبريد. يعتمد التكوين الصحيح على القالب وخط الإنتاج.

المواصفات الرئيسية للتأكيد تشمل:

• 50-120 درجة مئوية ماء أو 50-300 درجة مئوية تكوين الزيت

• قدرة التدفئة

• قدرة التبريد

• تدفق المضخة والضغط

• عدد مناطق درجة الحرارة

• حجم الخرطوم والاتصال

• وظائف التنبيه

• واجهة الاتصالات

• توفر قطع الغيار

تتضمن وحدة التحكم المنشورة من Longhua مراقبة في الوقت الفعلي لدرجات الحرارة الزائدة ومستوى السوائل المنخفض. كما أنه يسرد التحكم باللمس والوصول إلى البيانات عن بعد.

10. الاستنتاج

ما هي درجة الحرارة التي يجب ضبطها على وحدة صب القوالب TCU؟

لا توجد نقطة ضبط عالمية.

تغطي وحدات التحكم في درجة حرارة القالب Longhua نطاق عمل منشور يتراوح بين 50 إلى 300 درجة مئوية :

• الأنظمة المعتمدة على الماء: 50-120 درجة مئوية

• الأنظمة المعتمدة على الزيت: 50-300 درجة مئوية

يعتمد إعداد الإنتاج الفعلي على:

• سبيكة

• هندسة الصب

• تصميم يموت

• الحمل الحراري

• وقت الدورة

• تدفق السوائل

• متطلبات السطح

• نتائج عيب

يستخدم أحد تطبيقات أواني طهي الألومنيوم Longhua درجة حرارة العفن 180 درجة مئوية ، ولكن هذا مثال مشروع وليس إعداد ألومنيوم عالمي.

الطريقة الصحيحة هي:

1. تأكيد حدود TCU والسوائل.

2. ابدأ بالتوصيات الهندسية.

3. تثبيت القالب.

4. قياس درجات الحرارة الفعلية للموت.

5. فحص نتائج الصب.

6. ضبط متغير واحد في كل مرة.

7. توثيق نافذة العملية المعتمدة.

تدعم وحدة TCU المختارة جيدًا الإنتاج المستقر، والأبعاد المتسقة، والتصلب المتحكم فيه، وعمر القالب الأطول.

التعليمات

س: ما هو نطاق درجة الحرارة الذي يدعمه Longhua TCU؟

ج: تدرج Longhua درجة حرارة تتراوح بين 50 إلى 120 درجة مئوية لأنظمة المياه و50 إلى 300 درجة مئوية لأنظمة النفط.

س: ما هو إعداد TCU الذي يجب استخدام صب الألومنيوم فيه؟

ج: ذلك يعتمد على القالب. يستخدم أحد تطبيقات تجهيزات المطابخ Longhua 180 درجة مئوية.

س: هل تعمل درجة حرارة TCU المرتفعة دائمًا على تحسين عملية التعبئة؟

ج: لا، يمكن أن تؤدي الحرارة المفرطة إلى زيادة عمليات اللحام والدورات الطويلة وتباين الأبعاد.

س: هل أختار الماء أم الزيت الحراري؟

ج: استخدم الماء لدرجات الحرارة المعتدلة والزيت لمتطلبات درجات الحرارة المرتفعة.

س: هل يمكن لوحدة TCU التحكم في العديد من مناطق العفن؟

ج: نعم. يسرد Longhua دعمًا لمناطق درجة حرارة واحدة إلى ست مناطق.