Nei processi di stampaggio a iniezione, il controllo della temperatura degli stampi è un fattore determinante per la qualità del prodotto, la ripetibilità del processo e l’ottimizzazione dei tempi ciclo. I chiller industriali sono macchine dedicate alla produzione e al mantenimento di un fluido di raffreddamento a temperatura controllata, che viene poi fatto circolare nei circuiti di raffreddamento degli stampi. Un raffreddamento efficace e stabile consente una solidificazione uniforme del materiale plastico, riducendo deformazioni, tensioni interne e scarti di produzione.
Esigenze:
Termoregolazione del fluido di raffreddamento
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Controllo della pressione del fluido termovettore
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Esigenza:
Termoregolazione del fluido di raffreddamento
Nei refrigeratori industriali (chiller), la temperatura del fluido di raffreddamento deve essere mantenuta entro limiti ben definiti per assicurare un raffreddamento uniforme dello stampo.
Un controllo termico accurato consente una solidificazione omogenea del materiale plastico, riducendo deformazioni e difetti superficiali. In molte applicazioni è inoltre necessario compensare eccessi di raffreddamento mediante riscaldamento ausiliario, al fine di mantenere il fluido nel range ottimale di processo anche in condizioni operative variabili.
Soluzione:
La tecnologia Gefran per il controllo delle unidade de controle térmico si basa su relè statici, regolatori PID e termocoppie:
- Ogni resistenza è gestita in anello chiuso tramite regolazione PID, integrata nel PLC o affidata a controllori dedicati come il 1850, che consente di mantenere la temperatura entro ±0,5 °C dal setpoint.
- Il relè statico GRP-H, compatto e con dissipatore integrato, assicura un controllo preciso della corrente fino a 120 A. La comunicazione IO-Link permette poi di ridurre le schede I/O, grazie alla gestione integrata di comandi, allarmi e corrente assorbita.
La soluzione è scalabile e compatibile con PID integrati nei PLC o su moduli remoti. Funzioni di memorizzazione delle ricette e storicizzazione dei trend supportano cambi produzione rapidi e miglioramento continuo della qualità.
Esigenza:
Controllo della pressione del fluido termovettore
All’interno di una Temperature Control Unit, il fluido termovettore viene fatto circolare in circuito chiuso verso stampi, utensili o utenze di processo.
Il controllo della pressione del circuito è fondamentale per verificare il corretto funzionamento della pompa, l’assenza di ostruzioni, perdite o cavitazione e per garantire una distribuzione uniforme del fluido. Variazioni anomale di pressione possono indicare condizioni di funzionamento non corrette e compromettere l’efficacia della termoregolazione, oltre a rappresentare un potenziale rischio per la macchina e per il processo.
I sensori di pressione KS sono ideali per il monitoraggio della pressione nei circuiti del fluido termovettore delle unidade de controle térmico, grazie a un design compatto e a prestazioni affidabili nel tempo. La misura continua della pressione permette di associare soglie di controllo a logiche macchina, migliorando la protezione dell’impianto e la stabilità operativa.
Caratteristiche principali:
- Ampio campo di misura: da 4 a 1000 bar, adatto a diversi circuiti idraulici e termici;
- Tecnologia Thick Film: membrana in acciaio inox per elevata robustezza e durata;
- Smorzatore integrato (snubber): struttura meccanica integrata nel sensore al fine di impedire che il colpo d’ariete possa danneggiare lo strumento;
- Funzioni di sicurezza e diagnostica: certificazione SIL2 e versione IO-Link (KS-I) per monitoraggio avanzato del circuito.
Grazie a queste caratteristiche, i sensori KS completano efficacemente il controllo delle unidade de controle térmico, garantendo affidabilità, sicurezza e continuità di processo.
Il Principio di Funzionamento
Il chiller industriale opera raffreddando un fluido termovettore, tipicamente acqua o miscele acqua/glicole, attraverso un circuito frigorifero composto da compressore, condensatore, valvola di espansione ed evaporatore. Il fluido raffreddato viene accumulato e successivamente inviato, tramite una pompa di circolazione, verso gli stampi o le utenze di processo della pressa a iniezione.
La temperatura del fluido viene monitorata continuamente da sensori di temperatura e confrontata con il setpoint impostato. Il sistema di controllo regola il funzionamento del circuito frigorifero per mantenere la temperatura entro un intervallo ristretto, garantendo stabilità del raffreddamento anche in presenza di variazioni di carico termico. In molte applicazioni è inoltre previsto un sistema di riscaldamento ausiliario, utilizzato per evitare che la temperatura del fluido scenda al di sotto del valore ottimale di processo.
In questo caso, resistenze elettriche controllate permettono di compensare eccessi di raffreddamento, assicurando continuità e precisione del controllo termico.
Esigenze e Tecnologia:
Nel raffreddamento degli stampi, la capacità di mantenere una temperatura del fluido stabile e controllata è essenziale per ridurre i tempi ciclo e migliorare la qualità del pezzo stampato. Il chiller deve garantire una risposta rapida alle variazioni di carico termico, evitando sia il surriscaldamento sia un raffreddamento eccessivo che potrebbe compromettere il processo di stampaggio. In questo contesto, la termoregolazione non è limitata al solo raffreddamento, ma include anche la gestione di riscaldamenti ausiliari per mantenere il fluido entro il range ottimale.
Parallelamente, il controllo della pressione del circuito di raffreddamento è fondamentale per assicurare una distribuzione uniforme del fluido nei canali dello stampo e il corretto funzionamento della pompa, prevenendo cavitazione, perdite o inefficienze di scambio termico. L’integrazione di sensori affidabili e sistemi di controllo consente di aumentare l’affidabilità del chiller, supportare la manutenzione preventiva e migliorare la continuità operativa dell’impianto.
Gefran offre soluzioni di controllo della temperatura e di monitoraggio della pressione progettate per rispondere a queste esigenze, garantendo precisione, sicurezza e integrazione nei sistemi di raffreddamento per stampi.