Termostat do form wtryskowych utrzymuje zadaną temperaturę formy, a chiller dostarcza mu zimną wodę, do której termostat oddaje nadmiar ciepła. To nie są urządzenia zamienne, tylko dwa elementy jednego układu. Poniżej opisujemy, kiedy potrzebujesz termostatu, jak połączyć go z chillerem, jak dbać o wodę w obiegu i jakich błędów unikać. Pracujemy w całej Polsce, telefon +48 501 179 381.
Spis treści:
Termostat do form wtryskowych czy chiller
Chiller schładza wodę do stałej, niskiej temperatury, zwykle kilku do kilkunastu stopni. Nadaje się tam, gdzie forma ma pracować zimno, a proces wymaga szybkiego odbioru ciepła. Tak często chłodzi się formy do prostych detali z tworzyw, które znoszą niską temperaturę formy.
Termostat robi coś innego. Ma własną grzałkę, pompę i układ chłodzenia. Utrzymuje formę w temperaturze wyższej niż woda z chillera. Jeśli forma jest za zimna, termostat ją dogrzewa. Jeśli tworzywo oddaje za dużo ciepła, termostat schładza obieg wodą z instalacji chłodniczej.
Temperaturę formy wyznacza karta materiałowa tworzywa i wymagania wypraski: wygląd powierzchni, skurcz, naprężenia, wymiary. Gdy wymagana temperatura formy leży wyraźnie powyżej temperatury wody lodowej, sam chiller nie wystarczy. Wtedy termostat do form wtryskowych jest potrzebny, a chiller staje się jego źródłem chłodu.
Termostaty wodne bezciśnieniowe pracują orientacyjnie do około 90°C. Wersje ciśnieniowe utrzymują w obiegu ciśnienie wyższe od ciśnienia wrzenia wody, więc pozwalają na wyższe temperatury. W katalogu termostatów Tempro firmy Wittmann podano zakres do 180°C i utrzymywanie ciśnienia co najmniej 1 bar powyżej krzywej prężności pary. Powyżej takich zakresów stosuje się termostaty olejowe.
Jak połączyć termostat z chillerem
Termostat ma dwa przyłącza wody chłodzącej: zasilanie i powrót. Podłącza się je do rozdzielacza wody z chillera. Woda odbiera ciepło, które termostat musi usunąć z formy, i wraca cieplejsza do agregatu.
Producenci stosują dwa sposoby chłodzenia. Przy chłodzeniu pośrednim woda z chillera płynie przez wężownicę lub wymiennik wewnątrz termostatu. Obieg formy i obieg chillera są wtedy rozdzielone. Przy chłodzeniu bezpośrednim zawór wpuszcza zimną wodę wprost do obiegu formy, a ta sama ilość wody wraca do sieci.
Chłodzenie bezpośrednie reaguje szybciej i daje większą moc. Ma jednak wadę. Woda z kanałów formy, razem z rdzą i osadami, trafia do wspólnej instalacji chillera, a woda z instalacji trafia do formy. Przy kilku maszynach na jednym obiegu zanieczyszczenia krążą po całej hali.
Temperaturę wody z chillera dobiera się do najzimniejszego odbiornika. Bardzo zimna woda przy termostacie pracującym gorąco daje gwałtowne skoki temperatury w obiegu, a zawór chłodzenia pracuje krótkimi impulsami. Z kolei zimna woda podana wprost do formy bez termostatu może ją wychłodzić poniżej punktu rosy powietrza w hali. Na formie skrapla się wtedy wilgoć, a na wypraskach pojawiają się wady.
W obiegu zamkniętym chiller pracuje na wodzie lub roztworze glikolu, ze zbiornikiem buforowym i pompą obiegową. Glikol stosuje się, gdy chiller albo rurociągi stoją na zewnątrz i grozi im mróz. Różnice między płynami opisujemy w tekście glikol etylenowy a propylenowy. Przy chłodzeniu bezpośrednim glikol trafia także do formy, więc sprawdź, czy producent termostatu dopuszcza taki płyn.
Przy podłączaniu termostatów sprawdź:
- Średnice przyłączy i węży, zgodne z instrukcją termostatu.
- Różnicę ciśnień między zasilaniem a powrotem na rozdzielaczu.
- Temperaturę zasilania z chillera w odniesieniu do punktu rosy w hali.
- Zawory odcinające i filtr siatkowy przed każdym termostatem.
- Odpowietrzniki w najwyższych punktach instalacji.
Jakość wody i kamień w kanałach formy
Kanały chłodzące formy mają małe przekroje i ostre zmiany kierunku. Każda warstwa osadu zmniejsza przepływ i izoluje stal od wody. Forma nagrzewa się nierówno, czas cyklu rośnie, a operator wydłuża czas chłodzenia, zamiast szukać przyczyny.
Kamień wytrąca się z twardej wody, a proces przyspiesza wraz z temperaturą. Dlatego problem dotyczy szczególnie termostatów pracujących gorąco i obiegów, do których stale dolewa się świeżą wodę z sieci. Obieg otwarty, ze zbiornikiem bez przykrycia albo z wieżą chłodniczą, dodatkowo zbiera pył, tlen i glony.
Obieg zamknięty ogranicza te zjawiska. Woda krąży w szczelnej instalacji, uzupełnień jest mało, a inhibitory korozji zostają w układzie. Jakość wody do napełnienia uzgadnia się z wymaganiami producentów termostatów i chillera. Sama woda demineralizowana bez dodatków może sprzyjać korozji części stalowych, dlatego zwykle łączy się ją z inhibitorem.
Filtr siatkowy przed termostatem i na powrocie z formy zatrzymuje zgorzelinę, opiłki i resztki uszczelnień. Filtr trzeba jednak czyścić. Zapchane sito daje te same objawy co kamień: spadek przepływu, wyższą temperaturę formy i alarmy termostatu. Część termostatów ma sita na wejściu wody i na wejściu z formy już w standardzie.
Objawy zarastania kanałów formy:
- Rosnąca różnica temperatur między zasilaniem a powrotem formy.
- Spadek przepływu na przepływomierzu termostatu lub rozdzielacza.
- Miejscowe gorące punkty na formie w obrazie z kamery termowizyjnej.
- Dłuższy czas chłodzenia przy tych samych parametrach tworzywa.
- Częstsze alarmy przegrzania termostatu.
Kanały odkamienia się płukaniem w obiegu wymuszonym, ze środkiem dobranym do materiału formy. Szerzej o samym obiegu formy piszemy w artykule o chłodzeniu form wtryskowych.
Kilka wtryskarek i termostatów na jednym chillerze
We wtryskowni jeden chiller zasila zwykle kilka maszyn. Woda trafia do każdej wtryskarki w kilka miejsc: do chłodnicy oleju hydraulicznego, do strefy zasypu cylindra i do form, bezpośrednio albo przez termostaty.
Moc chillera liczy się z sumy ciepła odbieranego przez wszystkie odbiorniki. Uwzględnia się przy tym, że nie wszystkie maszyny pracują jednocześnie z pełnym obciążeniem. Do wyniku dodaje się zapas na upał przy skraplaczu. Jak policzyć moc i przepływ krok po kroku, pokazujemy w tekście dobór agregatu wody lodowej: moc i przepływ.
Największy problem w takim układzie to hydraulika, a nie moc. Maszyna najbliżej pompy dostaje za dużo wody, ostatnia na końcu kolektora za mało. Bez zaworów równoważących i pomiaru przepływu termostat na końcu linii ma za mało chłodzenia, choć chiller ma zapas mocy.
Chłodnica oleju hydraulicznego potrzebuje innych warunków niż forma. Olej we wtryskarce pracuje orientacyjnie w zakresie od 40 do 50°C, a dokładne wartości podaje producent maszyny. Za zimna woda na chłodnicy wydłuża rozgrzewanie maszyny i sprzyja skraplaniu wilgoci na przewodach.
Dlatego stosuje się dwa obiegi o różnych temperaturach albo jeden obieg z zaworami mieszającymi na grupach odbiorników. Zbiornik buforowy wyrównuje pracę chillera, gdy liczba pracujących maszyn się zmienia. Wybór układu zależy od liczby wtryskarek i od tego, ile form pracuje bez termostatów.
Typowe błędy przy termostatach do form
Te same błędy widzimy w wielu wtryskowniach:
- Bardzo zimna woda z chillera ustawiona na zapas, która pogarsza regulację termostatów.
- Brak filtrów albo filtry, których nikt nie czyści.
- Dolewanie surowej wody z sieci po każdej wymianie formy.
- Chłodzenie bezpośrednie na wspólnej instalacji bez kontroli jakości wody.
- Dokładanie kolejnych maszyn do kolektora bez sprawdzenia przepływów.
- Węże o za małej średnicy i szybkozłączki, które dławią przepływ.
- Mostkowanie alarmów przepływu zamiast szukania przyczyny.
Każdy z tych błędów wygląda na drobiazg. Razem dają niestabilną temperaturę formy, braki i dłuższy cykl. Termostat do form wtryskowych pracuje tylko tak dobrze, jak dobra jest woda i hydraulika, które dostaje z chillera.
Gdy temperatura form zaczyna pływać, zaczynamy od diagnostyki albo przeglądu zerowego. Mierzymy temperatury zasilania i powrotu, przepływy na odbiornikach, ciśnienia w obiegu chłodniczym chillera i stan skraplacza. Sprawdzamy filtry, zbiornik buforowy i wodę w obiegu. Dopiero potem proponujemy zakres prac. Zajmujemy się całym obiegiem, od chillera po rozdzielacze, więc nie musisz koordynować kilku firm.
Jesteśmy niezależnym serwisem pogwarancyjnym z certyfikowanymi technikami F-gaz. Remont nie zmienia parametrów urządzenia. Nie sprzedajemy części osobno i nie dostarczamy dokumentacji DTR producenta. Zakres prac opisuje strona o serwisie agregatów chłodniczych.
Pytania i odpowiedzi
Czy chiller może zastąpić termostat do form?
Tylko wtedy, gdy forma ma pracować w temperaturze zbliżonej do temperatury wody z chillera. Jeśli forma wymaga wyższej i stabilnej temperatury, potrzebny jest termostat z grzałką. Chiller pozostaje wtedy źródłem chłodu dla termostatu.
Jaką temperaturę wody ustawić na chillerze dla termostatów?
Taką, jakiej potrzebuje najzimniejszy odbiornik w instalacji, z uwzględnieniem punktu rosy w hali. Dla termostatów pracujących gorąco bardzo zimna woda nie daje korzyści, a pogarsza regulację. Konkretną wartość ustala się po pomiarach w danej wtryskowni.
Chłodzenie bezpośrednie czy pośrednie w termostacie?
Bezpośrednie daje większą moc i szybszą reakcję, ale łączy wodę formy z instalacją chillera. Pośrednie rozdziela obiegi i chroni chiller przed zanieczyszczeniami z kanałów. Przy wspólnej instalacji dla wielu maszyn rozdzielenie obiegów ułatwia utrzymanie czystej wody.
Jak często czyścić filtry i kanały formy?
Filtry sprawdza się w rytmie wynikającym z obserwacji spadku przepływu, na początku częściej. Kanały formy płucze się, gdy rośnie różnica temperatur albo spada przepływ przy tych samych nastawach. Zapis przepływów w czasie pokazuje, kiedy pora na czyszczenie.
Czy jeden chiller wystarczy dla kilku wtryskarek z termostatami?
Tak, jeśli moc i przepływ policzono dla wszystkich odbiorników, a instalacja ma równoważenie przepływów. Bez tego maszyny na końcu kolektora dostają za mało wody. Rozbudowę o kolejne maszyny poprzedź pomiarami.
Co przygotować przed telefonem
Żeby szybko ocenić sytuację, przygotuj:
- Liczbę wtryskarek, termostatów i form podłączonych do chillera.
- Tabliczkę znamionową chillera i modele termostatów do form wtryskowych.
- Opis objawów, na przykład wahania temperatury formy, alarmy przepływu, dłuższy cykl.
- Zdjęcia rozdzielacza, filtrów i zbiornika buforowego.
Zadzwoń: +48 501 179 381. Napisz: info@coolingflow.pl. Możesz też użyć formularza kontaktowego na stronie. Odbieramy w dni robocze od 8:00 do 16:00. Pracujemy na terenie całej Polski.
