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WZ I – 5. VL – Temperierung und thermische Werkzeugauslegung > Vorgehensweise bei der analytischen thermischen Werkzeugauslegung > Flashcards

Vorgehensweise bei der analytischen thermischen Werkzeugauslegung Flashcards

1
Q

Vorgehensweise bei der analytischen thermischen Werkzeugauslegung

Die 6 Schritte und deren Kriterien

A
  1. Kühlzeit
    • Minimale Zeit zur Abkühlung von Masse auf Entformungstemperatur
  2. Wärmestrombilanz
    • Erforderlicher Wärmestrom des Temperiermittels
  3. Temperiermitteldurchsatz
    • Homogene Temperierung über der Kanallänge
  4. Temperierkanaldurchmesser
    • Turbulente Strömung
  5. Lage der Temperierkanäle
    • Wärmestromhomogenität
  6. Druckverlust
    • Auswahl des Temperiergeräts
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2
Q

Die 6 Schritte

Kühlzeit

(Formel, Ausgangspunkt, Annahmen)

A
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3
Q

Die 6 Schritte

Kühlzeit

Daumenregel

A

tK ≈ 2 … 3 s2

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4
Q

Effektive Temperaturleitfähigkeit aeff

(Formel und Unterscheidung amorph/teilkristallin)

A

Amorphe Kunststoffe:

  • leichte Temperaturabhängigkeit
  • übliche Werte zwischen 0,06 und 1,1 mm2/s

Teilkristalline Kunststoffe

  • höherer Temperierbedarf aufgrund freiwerdender Kristallisationswärme
  • allgemein stärkere Temperaturabhängigkeit
  • übrliche Werte zwischen 0,04 und 1,1 mm2/s
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5
Q

Effektive Temperaturleitfähigkeit aeff

Abhängigkeit von Dichte und Füllstoffen

A

Dichte steigt → aeff sinkt linear

Füllstoffanteil steigt → aeff steigt

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6
Q

Wie lässt sich die Kühlzeit bestimmen?

A

Rechnerisch

  • Formeln für verschiedene Geometrien
    • Platte
    • Zylinder
    • Kugel
    • Hohlzylinder

Grafisch

  • Nomogramme für verschiedene Geometrien
  • Kühlzeitdiagramme für bestimmte Materialien
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7
Q

Kühlzeitbestimmung anhand von Nomogrammen

A
  1. Gerade durch aeff und s
  2. Gerade durch θ und Schnittpunkt mit unskalierter Linie
  3. tk kann abgelesen werden
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8
Q

Die 6 Schritte

Wärmestrombilanz

A

TM: Temperiermittel
F: Formteil
H: Heizung
U: Umgebung
Ko: Konvektion
Str: Strahlung
Lei: Leitung

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9
Q

Die 6 Schritte

Temperiermitteldurchsatz

A
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10
Q

Die 6 Schritte

Temperierkanaldurchmesser

A
  • Großer Anstieg der Wärmeübergangszahl beim Übergang von laminarer zur turbulenten Strömung

Re >> 2300

⇒ mehr Wärme kann über die gleiche Fläche abgeführt werden

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11
Q

Die 6 Schritte

Temperaturverlauf von der Formnestoberfläche zum Temperierkanal

A
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12
Q

Die 6 Schritte

Lage der Temperierkanäle

A

Kriterium: Wärmestromhomogenität

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13
Q

Die 6 Schritte

Druckverlust

A

Kriterium: Auswahl des Temperiergeräts

Druckverluste treten auf in

  • Kühlkanälen
  • scharfkantigen 90°-Knicken
  • runden 90°-Bögen

Gesamtdruckverlust ergbit sich aus der Summe der Einzeldruckverluste

⇒ benötigte Pumpenleistung

Druckverlust steigt mit

  • sinkendem Kühlkanaldurchmesser
  • steigender Durchflussmenge
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WZ I – 5. VL – Temperierung und thermische Werkzeugauslegung (5 decks)

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