Hork� trysky Thermoplay (��st 1.)

Celý princip systému horkých trysek je postaven na dodávání ztracené tepelné energie do systému. �ídící jednotky umí pouze dotáp�t a proto je jistá minimální ztráta tepla nutná. Ztráta tepla ze systému je zp�sobena t�emi základními zp�soby:

• Vedením (kondukce)
• Proud�ním (konvekce)
• Zá�ením (radiace)

Vedení tepla

Rychlost vedení tepla ur�ena tepelnou vodivostí. Tepelná vodivost oceli na formy se z d�vod� cyklu zvyšuje. Díky vyšší tepelné vodivosti je mo�né dosahovat kratších cykl�, proto�e dochází k rychlejšímu odvedení tepla. Nicmén� jak je vid�t, tato hodnota je v p�ímém rozporu s po�adavky na izolaci systému a proto je nutné, aby výrobci horkých trysek ud�lali preventivní opat�ení na stran� izolace horkého vst�ikovacího systému. Z toho d�vodu se do horkých systém� vkládají titanové izola�ní prvky, které omezují p�estup tepla z horkého systému do formy. Jak je vid�t z následující tabulky (1), pomocí titanových izola�ních prvk� se sni�uje sou�initel tepelné vodivost z hodnoty 14 - 40 (dle t�ídy materiálu) a� na hodnotu 6,5.

1 - Tabulka tepelné vodivosti pevných a plynných látek

Na obrázku (2) je vid�t p�enos tepelné energie v systému. Jsou zde vstupy od topení a odvody tepla p�enosem, vedením. Aby se p�edešlo nadm�rnému odb�ru tepla, pou�ívá firma Thermoplay na kritické body titanové prvky, které zabra�ují nadm�rnému odvodu tepla, a tím sni�ují pot�ebný p�íkon systému. V�trací jímka okolo systému zp�sobuje nerovn�mrné rozlo�ení teploty – tzn. tepelnou nehomogenitu. Jedná se o p�enesenou a ztracenou energii p�evodem p�es distan�ní prvky, st�edící prvky, hlavy trysek a vzduchovou mezeru.

2 - tepelná vým�na jako d�sledok vedení tepla v systému horkých vtok� (ve sm�ru šípek)

Proud�ní

Proud�ní je tepelná vým�na mezi pevnou a plynnou, nebo tekutou látkou. Oh�ívaný vzduch je leh�í a stoupá sm�rem nahoru. Jedná se o volné proud�ní (komínový efekt). Zjednodušen� �ešeno plyn absorbuje teplo a za�íná proudit. Tepelná vým�na prob�hn� jak ve vzduchu, tak se vnesené teplo uvolní Brno(p�enese) do místa s ni�ší teplotou. Intenzita tepenlné vým�ny je závislá na t�chto faktorech.

• teplot�
• tlaku
• rychlosti
• tepelné vodivosti
• hustot�
• m�rné tepelné kapacit�
• viskozit� tekutiny,
• tvaru a povrchu st�ny.

Zdánlivý rozpor

Jak je vid�t, po�adavky na systém horkých vtok� a jejich zástavbu si navzájem odporují. Na jednu stranu je pot�eba intenzivní tepelná vým�na z topení a p�enos do rozvodného kanálu, na stranu druhou je pot�eba omezit ztráty tepla zap�í�in�né v�tracími jímkami. Ovšem není mo�né, ba ani cht�né, zcela zamezit ztrátám tepla, proto�e by nebylo mo�né ú�inn� �ídit teplotu horkých vtok�. Je nutné si uv�domit, �e pokud se horký systém perfektn� zaizoluje, pak dojde k akumulaci tepla vneseného roztaveným plastem a smykovým nap�tím proudícího plastu.

3 - popis systému Thermoplay v�etn� detail�

V extrémním p�ípad� m��e dojít nejen k vadným výlisk�m, ale k totální fyzické destrukci horkého systému p�ílišným nakumulováním tepla. Horké systémy tedy musí optimalizovat tyto protich�dné po�adavky a to pomocí vhodných materiál� (na stran� výrobce) a dodr�ením zp�sobu zástavby na stran� výrobce formy.

Eliminace popsaných problém� u systému Thermoplay

Aby se p�edešlo p�enosu tepla vedením, vkládá firma Thermoplay do kritických míst titanové izola�ní prvky (3). Jedná se v prvé �ad� o dotla�ovací podlo�ky mezi rozvád�cí a upínací deskou, st�edící podlo�ku pod rozvodnou deskou proti trysce stroje a t�snící krou�ek okolo vst�ikovací objímky (3). Na stran� trysek se pak z izola�ních materiál� vyráb�jí t�snící prvky okolo hrotu špi�ky a pod hlavi�ky trysek. Naopak t�la trysek jsou dodávána ocelová z materiálu s vynikající tepelnou vodivostí. Tímto se dosáhne tepelné izolace na kritickcýh místech (3) a zárove� dojde v rovnom�rnému rozlo�ení tepla p�es celou délku trysky. Ocelové t�lo pak umo��uje pou�ít vyšší vst�ikovací tlaky bez deformace t�la trysky a tím dosáhnout delší �ivotnosti systému.

Velmi zajímavou variantou, jak dále zvýšit teplotní homogenitu pole v trysce a ješt� více ustálit tepelnou stabilitu vst�ikovacího procesu, je pou�ití t�ívrstvé trysky typu D. Tato tryska konstruk�n� vychází z jednopláš�ové trysky F, ale navíc p�idává kryt p�es celé topení trysky od špi�ky, a� k hlavi�ce. Tím se problematika p�estupu tepla p�esouvá se z katerorie jednopláš�ováho provedení (zjednodušen�, i kdy� nep�esn� si lze p�edstavit p�estup tepla jednou vrstou) do kategori dvoupláš�ová. Pro zjednodušení si lze p�edstavit dvoupláš�ové t�leso.

www.jansvoboda.cz

(pokra�ování v �. 2 »)