Tempereerapparaten

Wat is een tempereerapparaat?

Een tempereerapparaat (ook matrijstemperatuurregelaar genoemd; Duits: Temperiergerät) is het apparaat dat de temperatuur van een kunststof spuitgietmatrijs tijdens de productie constant en gelijkmatig houdt. Het pompt een medium (water of thermische olie) met een geregelde temperatuur door de temperatuurkanalen in de matrijs; het voert de warmte uit de matrijs af en levert warmte wanneer dat nodig is.

Een veelvoorkomend misverstand is dat het apparaat de matrijs alleen "verwarmt". In werkelijkheid werkt het in beide richtingen: tijdens de vul- en nadrukfase van de cyclus geeft het warmte af aan de matrijs, en tijdens de stollingsfase voert het de warmte van de smelt af. Het apparaat dat dit evenwicht tot stand brengt, bepaalt tegelijkertijd de cyclustijd en de productkwaliteit.

Wat verandert de matrijstemperatuur?

De matrijstemperatuur heeft directe invloed op de krimp, de maatvastheid, de oppervlakteglans, de inwendige spanningen en de cyclustijd. Bij semikristallijne materialen (PA, POM, PBT, PEEK) bepaalt zij ook de kristalliniteitsgraad en daarmee de mechanische sterkte.

Elk materiaal heeft zijn eigen matrijstemperatuurbereik — de waarden voor 45 thermoplasten vindt u in de tabel met verwerkingsgegevens.

Water of olie?

Vuistregel: als u met maximaal 160 °C toekunt, kies dan water — dat is sneller, goedkoper en schoner. Olie is alleen nodig bij temperaturen die water niet kan bereiken.

Uitgebreide uitleg over dit onderwerp: Wat is tempereren? Systemen op basis van water en olie

Keuze van de serie op basis van het temperatuurbereik

Communicatie met de spuitgietmachine

In een moderne productie is het niet genoeg dat het tempereerapparaat zelfstandig werkt; het moet met de machine communiceren. Rummel-apparaten bieden daarvoor een ruime ondersteuning van interfaces:

• OPC-UA, Profinet, Modbus, Ethernet, RS485 / RS232 / TTY 20 mA
• Analoge 4–20 mA-overdracht van de setpoint en de werkelijke temperatuur
• Gereed-/storingssignaal naar de machine via digitale in- en uitgangen
• Directe integratie in de matrijsopspanplaat
• Verdeling over meerdere circuits (Mehrkreis-Verteiler) — meerdere tempereercircuits vanuit één apparaat

Zo wordt de matrijstemperatuur bij een receptwissel automatisch ingesteld, worden afwijkingen aan de machinezijde vastgelegd en worden productiegegevens naar het centrale systeem doorgegeven (Industrie 4.0).

Hoe kiest u het juiste apparaat?

1. Gewenste matrijstemperatuur — het bereik dat het materiaal vraagt, bepaalt het medium (water ≤160 °C, daarboven olie). 2. Verwarmingsvermogen (kW) — afhankelijk van de matrijsmassa en de opwarmtijd. Te weinig vermogen betekent lang wachten bij de eerste start. 3. Koelcapaciteit — dit is meestal de werkelijk bepalende factor; de warmte die tijdens de cyclus uit de smelt komt, moet kunnen worden afgevoerd. 4. Pompdebiet en -druk — afhankelijk van de kanaaldoorsnede, de lengte en het aantal circuits in de matrijs. Een te laag debiet veroorzaakt een temperatuurverschil tussen in- en uitlaat van de matrijs. 5. Aantal circuits — bij meervoudige of grote matrijzen volstaat één circuit niet; dan is een verdeler voor meerdere circuits of zijn afzonderlijke apparaten nodig. 6. Communicatie — als integratie met de machine gepland is, moet het protocol vanaf het begin worden gekozen.

Rummel Kunststofftechnik

Rummel Kunststofftechnik GmbH (Duitsland) produceert compacte en zeer efficiënte apparaten voor het hele vermogensbereik, tot 180 °C bij watertoepassingen en tot 300 °C bij toepassingen met thermische olie. Zelfoptimaliserende PID-regeling, een 7"-touchscreen, grenswaardebewaking en een maximale temperatuurbeveiliging zijn standaard.

Voor de keuze van een apparaat dat bij uw toepassing past, kunt u contact opnemen met ons team voor technische ondersteuning.

Wat bepaalt de prijs van een tempereerapparaat?

De prijzen van tempereerapparaten lopen duidelijk uiteen, afhankelijk van de temperatuur die het apparaat kan bereiken en de capaciteit aan circuits:

• Temperatuurbereik — een waterapparaat voor 90 °C en een olieapparaat tot 300 °C vallen in verschillende materiaal- en afdichtingsklassen
• Verwarmingsvermogen en pompdebiet — beide nemen toe naarmate de thermische massa van de matrijs groter wordt
• Type koeling — een uitvoering met directe koeling (WDC) en een uitvoering met warmtewisselaar hebben verschillende kosten
• Aantal circuits — er is een groot verschil tussen een apparaat met één circuit en een systeem met een verdeler voor meerdere circuits
• Communicatievoorzieningen — de mogelijkheid om via OPC-UA, Profinet of Modbus met de spuitgietmachine te koppelen

Olieapparaten zijn duurder dan waterapparaten; daarom is alleen overstappen op olie als het nodig is de juiste aanpak. Blijft uw matrijstemperatuur binnen het bereik dat water veilig afdekt, dan is een waterapparaat zowel de voordeligere als de sneller reagerende oplossing.

Als wij uw gewenste matrijstemperatuur kennen en weten hoeveel circuits nodig zijn, kunnen wij het juiste apparaat aan de water- of oliekant adviseren en een offerte uitbrengen.

Zwetende matrijs en ontvochtiging

Wanneer het matrijswater onder het dauwpunt van de omgevingslucht komt, gaat de matrijs zweten. Om de matrijs koud te houden en condensvorming te voorkomen, worden matrijsontvochtigingssystemen samen met het tempereerapparaat ingezet.

Veelgestelde vragen

Moet ik een tempereerapparaat voor water of voor olie kopen? Bepalend is de gewenste matrijstemperatuur. Systemen met water onder druk dekken een breed bereik af en hun warmteoverdracht is beter dan die van olie. Bij technische kunststoffen voor hoge temperaturen zoals PEEK, PPS en PEI is een olieapparaat nodig. De volledige vergelijking staat in het artikel over het verschil tussen water en olie.

Verwarmt of koelt het apparaat de matrijs? Allebei. Tijdens de vul- en nadrukfase geeft het warmte af aan de matrijs, en tijdens de stollingsfase voert het de warmte van de smelt af. De taak van het apparaat is de temperatuur constant te houden.

Hoeveel invloed heeft de matrijstemperatuur op de cyclustijd? Een directe invloed; het koelen is het langste deel van de cyclus. Een lagere matrijstemperatuur verkort de koeltijd, maar vergroot het risico op inwendige spanning en kromtrekken. De afweging wordt besproken in het artikel over de cyclustijd.

Hoeveel matrijzen kan één apparaat bedienen? Dat hangt af van het aantal circuits. Bij meervoudige of grote matrijzen kunnen verschillende zones verschillende temperaturen vragen; dan wordt een verdeler voor meerdere circuits gebruikt en wordt elk circuit afzonderlijk bewaakt.

Het volledige Rummel-programma, de vergelijking tussen water en olie en de communicatiemogelijkheden vindt u op de RUMMEL-merkpagina.