In Spritzgießprozessen ist die Kontrolle der Werkzeugtemperatur ein entscheidender Faktor für die Produktqualität, die Prozesswiederholbarkeit und die Optimierung der Zykluszeiten. Industrielle Chiller sind Maschinen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Kühlmediums mit kontrollierter Temperatur, das anschließend durch die Kühlkreisläufe der Formen zirkuliert. Eine effektive und stabile Kühlung ermöglicht eine gleichmäßige Erstarrung des Kunststoffmaterials und reduziert Verformungen, innere Spannungen und Produktionsausschuss.
Bedürfnisse:
Temperaturregelung der Kühlflüssigkeit
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Druckregelung der Wärmeträgerflüssigkeit
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Bedürfnis:
Temperaturregelung der Kühlflüssigkeit
In industriellen Kältemaschinen (Chillern) muss die Temperatur des Kühlmediums innerhalb genau definierter Grenzen gehalten werden, um eine gleichmäßige Kühlung der Form zu gewährleisten.
Eine präzise Temperaturregelung ermöglicht eine homogene Erstarrung des Kunststoffmaterials und reduziert Verformungen sowie Oberflächenfehler. In vielen Anwendungen ist es außerdem erforderlich, eine übermäßige Abkühlung durch zusätzliche Heizsysteme auszugleichen, um das Fluid auch unter wechselnden Betriebsbedingungen im optimalen Prozessbereich zu halten.
Die Gefran-Technologie zur Steuerung von unidade de controle térmico-Systemen (Temperature Control Units) basiert auf Halbleiterrelais, PID-Reglern und Thermoelementen:
- Jede Heizzone wird in einem geschlossenen Regelkreis über eine PID-Regelung gesteuert, die entweder in die SPS integriert ist oder über dedizierte Regler wie den 1850 erfolgt. Dadurch kann die Temperatur innerhalb von ±0,5 °C des Sollwerts gehalten werden;
- Das kompakte Halbleiterrelais GRP-H mit integriertem Kühlkörper ermöglicht eine präzise Stromregelung bis zu 120 A. Dank IO-Link-Kommunikation können I/O-Karten reduziert werden, da Befehle, Alarme und Stromaufnahme direkt integriert verwaltet werden.
Die Lösung ist skalierbar und kompatibel mit PID-Reglern, die entweder in SPS-Systeme integriert oder auf Remote-Modulen implementiert sind. Funktionen zur Rezeptverwaltung und Trendaufzeichnung unterstützen schnelle Produktionswechsel und eine kontinuierliche Verbesserung der Prozessqualität.
Bedürfnis:
Druckregelung der Wärmeträgerflüssigkeit
In einer Temperaturregelungseinheit wird das Wärmeträgermedium in einem geschlossenen Kreislauf zu Formen, Werkzeugen oder Prozessgeräten geleitet.
Die Überwachung des Drucks im Kreislauf ist entscheidend, um den korrekten Betrieb der Pumpe sicherzustellen, das Vorhandensein von Verstopfungen, Leckagen oder Kavitation zu erkennen und eine gleichmäßige Verteilung des Fluids zu gewährleisten. Ungewöhnliche Druckschwankungen können auf fehlerhafte Betriebsbedingungen hinweisen, die Wirksamkeit der Temperaturregelung beeinträchtigen und ein potenzielles Risiko für Maschine und Prozess darstellen.
KS-Druckmessumformer sind ideal für die Überwachung des Drucks in Wärmeträgerfluidkreisläufen von unidade de controle térmicos, dank ihres kompakten Designs und ihrer langfristig zuverlässigen Leistung. Die kontinuierliche Druckmessung ermöglicht es, Kontrollschwellen mit Maschinenlogiken zu verknüpfen und so den Anlagenschutz sowie die Betriebsstabilität zu verbessern.
Hauptmerkmale:
- Großer Messbereich: von 4 bis 1000 bar, geeignet für verschiedene hydraulische und thermische Kreisläufe;
- Dickschichttechnologie: Edelstahlmembran für hohe Robustheit und Langlebigkeit;
- Integrierter Dämpfer (Snubber): mechanische Struktur im Sensor, die Druckstöße (Wasserschlag) absorbiert und das Messgerät schützt;
- Sicherheits- und Diagnosefunktionen: SIL2-Zertifizierung und IO-Link-Version (KS-I) für eine erweiterte Überwachung des Kreislaufs.
Dank dieser Eigenschaften ergänzen die KS-Sensoren die Steuerung der unidade de controle térmicos auf effektive Weise und gewährleisten Zuverlässigkeit, Sicherheit und Prozesskontinuität.
Das Funktionsprinzip:
Der Industriekühler kühlt ein Wärmeträgermedium – typischerweise Wasser oder Wasser-Glykol-Gemische – über einen Kältekreislauf, der aus Kompressor, Kondensator, Expansionsventil und Verdampfer besteht. Das gekühlte Fluid wird in einem Speicher gesammelt und anschließend über eine Umwälzpumpe zu den Formen oder zu den Prozessverbrauchern der Spritzgießmaschine gefördert.
Die Temperatur des Fluids wird kontinuierlich von Temperatursensoren überwacht und mit dem eingestellten Sollwert verglichen. Das Steuerungssystem regelt den Betrieb des Kältekreislaufs, um die Temperatur innerhalb eines engen Bereichs zu halten und so eine stabile Kühlung auch bei schwankender thermischer Last sicherzustellen. In vielen Anwendungen ist zusätzlich ein Hilfsheizsystem vorgesehen, um zu verhindern, dass die Fluidtemperatur unter den optimalen Prozesswert fällt.
In diesem Fall gleichen elektrisch beheizte Widerstände eine übermäßige Abkühlung aus und gewährleisten eine kontinuierliche und präzise Temperaturregelung.
Anforderungen und Technologie:
Beim Kühlen von Spritzgießwerkzeugen ist die Fähigkeit, eine stabile und präzise kontrollierte Fluidtemperatur aufrechtzuerhalten, entscheidend, um Zykluszeiten zu verkürzen und die Qualität der gefertigten Teile zu verbessern. Der Chiller muss schnell auf Änderungen der thermischen Last reagieren können und sowohl Überhitzung als auch übermäßige Abkühlung vermeiden, die den Spritzgießprozess beeinträchtigen könnten. In diesem Zusammenhang beschränkt sich die Temperaturregelung nicht nur auf das Kühlen, sondern umfasst auch die Steuerung von zusätzlichen Heizsystemen, um das Fluid im optimalen Prozessbereich zu halten.