تأثير التصميم القديم على كفاءة دورة النقل

4 - نظام التبريد للتصميم الموحد

ويُعزى التبريد إلى 40 إلى 60 في المائة من مجموع وقت الدورة، ويجب أن يزيل نظام التبريد العفن الحرارة بسرعة وبصورة موحدة، كما أن قنوات التبريد التقليدية ذات الدفع الثابت محدودة بالمقياس الجيودي القديم؛ وكثيرا ما تترك البقع الساخنة في أعماق النواحي أو الأضلاع.

وفيما يتعلق بنقل طلاءات الحرارة، كثيرا ما يكون نظام التبريد مزيجا من التدفئة (الشفاء بالتدفئة) والتبريد (بعد العلاج) - تسمح وحدات التحكم في الحرارة بمناطق منفصلة بالإدارة الدقيقة.

• Channel diameter:] 8-12 mm for standard molds; larger diameters for deep cavities.
• Distance from cavity surface:] 1.5 to 2 times the channel diameter for effective heat transfer without weakening the mold.
• Flow rate:] Turbulent flow (Reynolds number ⁇ 4,000) is necessary for maximum heat transfer. Use baffles or bubbler inserts for deep holes.
• Material selection:] Copper-beryllium or beryllium-free copper alloys for high thermal conductivity in critical areas; steel for durability in high-wear zones.

وباستخدام تحليل العناصر المحددة لتحفيز توزيع درجات الحرارة قبل التهوية يمكن أن يقلل من التعديلات في الاختبارات والحرقات، ويمكن لنظام التبريد المحسن التشغيل أن يخفض وقت التبريد بنسبة 30 في المائة أو أكثر.

5 - تصميم الفول والفولجر

ويؤثر الحشيش )غرفة النقل( على تدفئة وتدنيس الشحنة، ويفضي قدر كبير جداً بالمقارنة بالشحنة إلى ضعف التهوية الحرارية؛ وحجم ضغط النقل الصغير جداً يبلغ ١,١-٥ مرة، ومقياس الحشيش، وينبغي أن يكون للبوت نهاية داخلية سلسة للحد من الاحتكاك وشنق المواد.

وبالنسبة للمواد مثل الراتنجات الهوائية التي تتطلب ضغوطاً عالية في الحقن (تصل إلى 200 من النيكل)، يجب أن يكون القار والفلنجر مقاوماً للارتداء.

اختيار المواد وتأثيرها في التصميم القديم

ويؤثر اختيار المجمع المختلط تأثيرا مباشرا على بارامترات التصميم العفنة، وتميز المواد الحرارية مثل الأوكسي والثديين والبوليستر والسيليكون بخصائص واضحة للتدفق والعلاج:

• Phenolics:] High viscosity, fast medication. Require high transfer pressures and robust venting. Mold temperatures 160-190°C. Cycle times can be under 30 seconds for efficient parts with efficient cooling.
• Epoxies:] Lower viscosity, longer flow life. Allow longer fill times and more intricate cavities. Cure temperatures 130 - 180°C. Sensitive to moisture; mold design must prevent moisture pies.
• Silicones:] very low viscosity, require tight clearances on vents to prevent flash. Mold temperatures 150-250°C. Often used for medical and electronic parts.
• Diallyl phthalate (DAP): ] excellent dimensional stability, medium viscosity. Requires stainless steel molds to prevent corrosion from evolved gases.

وعند تحديد المواد لجزء جديد، ينبغي للمصممين أن يتشاوروا مع صحيفة البيانات المادية من أجل درجة الحرارة الموصى بها، والتقلص، والارتداد، وهذه البيانات تُبلغ حجم البوابة، وطولها، وتبريدها.

المواد والتشييدات المعدة للمركبات

وتؤثر المواد المولدة على السلوك الحراري، وترتدي المقاومة، وفترات الصيانة، ويُعد الفولاذ المُعدي (P20، H13) منتشراً في المولدات العامة الغرض، ولكن معدل التمشيط الحراري (~30 دبليو/م كهاء) منخفضاً، ولكن مناولة البيريليوم (بيكو) يمكن أن تعزز نقل الحرارة المحلية بعامل يتراوح بين 3 و4، مما يقلل وقت التبريد في البقع ساخنة.

ويناسب العفن الألومنيوم (المنتجة: 200 دبليو/م كهرو) من أجل الركضات القصيرة والمواد ذات القيمة المنخفضة، ولكنهما يرتدون بسرعة بمواد مُملة مُغطاة بالبرازين، أما بالنسبة للإنتاج العالي الحجم الذي يحتوي على مركبات مُعززة بالزجاج، فإن العفن الفولاذية المُربّعة باليد أو النترولية توفر حياة أطول وزّة المتّصلة.

كما أن الصيانة القديمة تؤثر على كفاءة الدورة، كما أن تراكم الطيش على سطح التهوية، والملابس، وقناة التبريد التي تغذي أداء العمليات المتدهورة، وينبغي أن يتضمن جدول أعمال الصيانة الوقائية ما يلي:

• تنظيف التهوية وخطوط التفتيش أسبوعياً
• التفتيش الشهري لمعدل تدفق قناة التبريد وزيت الحرارة.
• اختبارات السطوح القديمة السنوية، وإعادة التطهير إذا لزم الأمر.

عملية تحقيق الاستخدام الأمثل من خلال التصميم المميت: دراسة حالة

وقد استخدم مصنّع للبيوت الموصلة الآلية (الثديين المنفذين) في البداية، عفناً من نوع نقل الحفرة بجهاز مركزي للوعاء والبرودة، وبلغ متوسط وقت انعقاد الدورة 85 ثانية، وكشف التحليل عن:

• وتسببت سمات البوابة التي تبلغ ١,٢ مم في ارتفاع المدفعية، وتحتاج إلى سرعة نقل بطيئة )٥ ثواني ملأة(.
• ولم تكن الزهرة في مواقع ملء التجويف النهائي، مما أدى إلى حروق جوية بنسبة 12 في المائة من الأجزاء.
• وكانت قنوات التبريد مقادير طولها 8 مم، مقسمة على مسافة 30 ملم، مما تسبب في تغير قدره 20 درجة مئوية في جميع المدافن.

المقال المُعاد تصميمه كان يستخدم:

• وارتفع قطر البوابة إلى 1.8 ملم، مما قلل من وقت التعبئة إلى ثانيتين.
• وضعف في مكان الاستخدام الأمثل لمحاكاة الطلاء العفن، مع فتحات حفر عميقة من قطرها 0.12 ملم في نهايات التجويف.
• Conformal cooling channels produced by DMLS (direct metal laser sintering) to follow cavity contours, with channel spacing reduced to 12 mm.

وانخفضت فترة الدورة إلى 52 ثانية (39 في المائة من التحسينات)، وانخفض معدل الخردة إلى 1 في المائة، وزادت حياة الأدوات بنسبة 25 في المائة بسبب انخفاض الضغط الحراري، وهذا المثال يدل على قوة التصميم الكلي للبيع بالجملة.

جيم - شلالات النظام الموحد للنظم والتصميمات

الاتجاهات المستقبلية في مجال تصميمات النقل القديمة للكفاءة في الدورة

فالصناعة المضافة تتيح تصميمات من الطراز القديم كانت مستحيلة مع الذقن التقليدي، ويمكن للتبريد من حيث الهياكل المطاطية أن يحقق معامل نقل حراري أعلى من القنوات المستقيمة بثلاثة إلى خمس مرات، كما أن أدوات التصميم التي تحركها المحاكاة، مثل تدفق الأوتوماتيك وسيلماسوفت، تدمج التصميم العفن مع محاكاة العمليات للتنبؤ بوقت الدورة والعيوب قبل قطع الصلب.

ويبرز الاستخدام الأمثل للبيع الآلي للتعلم الآلي: إذ تقوم الخوارزميات بتحليل آلاف من التغييرات في التصميم للتوصية بالبوابات والقابلات وتبريد الجيولوجيا التي تقلل من وقت الدورة وتلبي في الوقت نفسه قيود النوعية، وتبلغ نسبة التخفيضات في وقت دورة التبنّي المبكر 40 في المائة في الدراسات التجريبية.

ويجري اختبار المواد المولدة بموجات حرارية عالية الحرارة (مثلاً، مقاس البوليميد أو السيانات)، ذات السمية الحرارية فوق العالي (المركبات النحاسية المجهزة بالماسات المزودة بالغازات ذات البوليمرات المكلورة بالكربون) وتعود هذه المواد بتبريد أسرع وحياة أدوات أطول.

خاتمة

فالتصميم المميت هو أكثر ما يمكن للمصنعين أن يتحكموا به مباشرة لتحسين كفاءة دورة التموين، إذ أن التركيز على تبسيط الهندسة، وأجهزة الفرز والبوابات المثلى، وتقنيات التهوية الفعالة، والتبريد المتقدمة، يمكن تخفيض فترات الدورة بشكل كبير دون التضحية بنوعية الجزء، والاستثمار في المحاكاة، والتبريد الجاهز، ومواد الأدوات الحديثة يعود إليها من خلال زيادة الإنتاج إلى الحد الأدنى من الإنتاج، وقلة في الوقت الذي تستغرقه فيه تكاليف الطاقة، وقلة.