Diferencias entre las tecnologías de calefacción por canal caliente – Colectores

Todos los sistemas de canal caliente necesitan una fuente de calor para funcionar según lo previsto. Sin embargo, no todos los sistemas de canal caliente se calientan con los mismos métodos. El tipo de tecnología de calentamiento que utilice su sistema de canal caliente puede afectar significativamente al rendimiento del moldeo, a la calidad de la pieza moldeada y al costo del sistema. No existe ningún método de calentamiento que sea ideal para todas las situaciones. Cada uno tiene sus pros y sus contras pero, ilustrar sus diferencias, puede ayudar a comprender cómo está construido su sistema de canal caliente y proporcionar alguna idea adicional sobre su próxima compra. Algunos sistemas de canal caliente pueden utilizar una mezcla de métodos de calentamiento en función de los componentes del sistema y de la aplicación pero, para los fines de este análisis, nos centraremos en los elementos de calefacción del colector.

Los principales tipos de métodos de calentamiento de colectores incluyen fuentes de calor empotradas (soldadura fuerte, pegado, empujado) o fuentes de calor externas (almohadillas/placas de calefacción). Seleccionar el elemento de calefacción adecuado es siempre un cuidadoso equilibrio entre rendimiento, confiabilidad y costo (tanto de inversión inicial como de operación). También se sopesan muchos factores como el tipo de industria, la geometría de la pieza, el diseño del molde, las variables de la pieza y los requisitos de producción.

FUENTES DE CALOR INCORPORADAS

• En comparación con las fuentes de calor externas, los calefactores empotrados ofrecen una serie de ventajas
• Canales del elemento de calefacción optimizados mediante análisis CAE para mejorar el perfil térmico
• Eficiencia energética mejorada
• Ayuda a proteger los elementos del calentador contra daños físicos
• Mayor vida útil
• Generalmente ideal para diseños de colectores simétricos de pequeño a gran tamaño con dimensiones de paso estrechas o estándares

Calentadores soldados

Los calentadores soldados generalmente ofrecen el mejor rendimiento y confiabilidad, lo que los hace ideales para lograr la más alta calidad de pieza moldeada y producción a largo plazo. Mediante un avanzado análisis CAE, los canales del calentador pueden optimizarse para cada colector con el fin de lograr un equilibrio térmico inmejorable. El equilibrio térmico del colector es una variable crítica para conseguir excelentes resultados de equilibrio de llenado y, por tanto, una calidad superior de las piezas.

Como el elemento está colocado en un canal de calentamiento empotrado, la mayor superficie de contacto es mucho más eficaz para transferir y mantener el calor que los métodos de calentamiento tradicionales y ayuda a proteger el elemento de daños físicos. El proceso de soldadura también elimina por completo los espacios de aire que pueden provocar fallos en el calentador por la formación de arcos eléctricos. Los calentadores soldados suelen fabricarse con estándares de calidad más estrictos que otros calentadores y, por tanto, tienen un índice de averías muy bajo. Con una vida útil que puede superar los 10 años, tienen la capacidad de durar mucho más que la vida del molde. Aunque los calentadores soldados requieren una mayor inversión inicial, ésta se compensa normalmente con una producción de piezas de mayor calidad que reduce la tasa de desechos, elimina los costos de remplazo del calentador y minimiza el tiempo de inactividad. Dejando a un lado la calidad de las piezas, cuanto mayor sea la cavitación y más larga la tirada de producción, más sentido tiene invertir en calentadores soldados.

Pegado

Los calentadores de pegado se consideran calentadores de rango medio. Son más económicos que la versión soldada. Sin embargo, hay una compensación en el rendimiento y la confiabilidad. Aunque la técnica de pegado intenta eliminar los espacios de aire, el método no es 100 %, por lo que existe un riesgo relativamente mayor de fallo del calentador, que se produce a un ritmo mayor (frente a la soldadura). Este desafío de producción se compensa con la capacidad potencial de reemplazar el elemento en el campo, aunque no siempre es posible. Independientemente del potencial de mayor tiempo de inactividad, los calentadores empotrados siguen siendo una excelente opción para los moldeadores que buscan rendimiento con un precio inicial del sistema más económico.

Calentadores a presión/flexibles

Los calentadores de empuje, como los calentadores de pegado, se consideran calentadores de rango medio pero su diseño favorece un reemplazo más rápido en el campo. Dado que no se requiere un paso de “pegado”, ayuda a minimizar cualquier tiempo de inactividad de servicio. Sin embargo, con la eliminación de la pasta, hay menos área de contacto que puede aumentar el consumo de energía. El elemento en sí mismo también tiene un radio de curvatura más limitado que puede restringir sus aplicaciones. Disponibles en una amplia gama de longitudes, diámetros y potencias estándares, los calefactores de empuje son un artículo listo para usar por lo que el suministro de repuestos a nivel mundial también es rápido y sencillo.

FUENTES DE CALOR EXTERNO

En comparación con las fuentes de calor incorporadas, los calentadores externos ofrecen una serie de ventajas:

• El costo más bajo para precios iniciales más económicos del sistema
• Posibilidad de utilizar varios calentadores para aumentar el número de zonas de control de temperatura (ideal para colectores con diseños de paso largo/asimétricos - automotriz)
• Es más fácil de reemplazar
• Alta estandarización que permite un fácil acceso global a piezas de repuesto de múltiples fuentes

Placas de calefacción

A estas alturas, se estará preguntando qué sentido tiene utilizar placas de calefacción cuando existen varias opciones "mejores". La verdad es que, aunque las placas de calefacción se considerarían de menor rendimiento en las mismas circunstancias que las otras opciones, las placas de calefacción son una buena opción para un tipo de diseño de molde completamente diferente. Sus aplicaciones ideales son en moldes que se benefician de tener zonas de control adicionales. Por lo general, se trata de colectores de gran tamaño, paso elevado o asimétricos (por ejemplo, piezas de automoción y piezas de gran tamaño para electrodomésticos).

Evaluado a mayor escala y utilizando análisis de optimización CAE es posible conseguir un buen perfil térmico global, mejor que si se hubiera utilizado un único elemento continuo para la misma aplicación. Además, las placas de calefacción son las más económicas, las más fáciles y las más rápidas de reemplazar, y son un componente estándar común que ofrecen una amplia gama de proveedores de todo el mundo. Aunque una alta confiabilidad siempre es benéfica, los moldes automotrices tienen una vida útil limitada de entre 3 y 5 años, por lo que el precio más bajo del sistema está mejor posicionado para compensar algunos tiempos de inactividad relacionados con fallos.

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*El contenido de este artículo debe usarse únicamente como una pauta general. Los fabricantes de canal caliente pueden tener diferencias significativas en la forma de implementar cada tipo de elemento de calefacción. Hable con su proveedor de canal caliente para obtener más detalles.