Proceskoeling voor spuitgieten en kunststofverwerking

Waarom proceskoeling in spuitgieten kritiek is

Een spuitgietmachine haalt zijn cyclustijd pas als de matrijs binnen enkele seconden na injectie weer op setpoint staat. Elke seconde extra koeltijd is direct minder omzet en meer energie per product. Tegelijk mag de matrijstemperatuur niet zo laag zakken dat er vervormingen, inwendige spanningen of vochtneerslag ontstaan.

In de praktijk zien we drie terugkerende oorzaken van slechte prestaties: een chiller die te klein is voor het piekvermogen, een watertemperatuur die te ver van het setpoint zwabbert, en matrijskanalen die vervuild of onvoldoende doorstroomd worden.

Typische opstelling

• Centrale luchtgekoelde chiller (30 tot 300 kW) met buffervat en dubbele pompgroep.
• Water/glycolmengsel tussen 10 en 25 procent, afhankelijk van vorstrisico buiten en minimale procestemperatuur.
• Setpoint doorgaans tussen 8 en 16 graden Celsius, afhankelijk van het polymeer en de wanddikte.
• Matrijs-temperature controllers (MTC) per machine om per matrijs fijn te regelen.

Waar we op letten bij dimensionering

We rekenen niet op het gemiddelde koelvermogen maar op de piekvraag als alle persen gelijktijdig injecteren. Daarnaast houden we rekening met de warmte die servohydraulische aandrijvingen bijdragen. Een buffervat van 8 tot 15 liter per kW voorkomt dat de compressor kort start-stopt en zorgt voor een stabiel setpoint.

Veelgemaakte fouten

1. Glycolpercentage te hoog kiezen. Vanaf 30 procent daalt de warmteoverdracht merkbaar en stijgt het pompvermogen.
2. Alleen naar het nominale kW-vermogen kijken. In spuitgieten telt de piek, niet het gemiddelde.
3. Free cooling niet meenemen. In Nederland levert een goed geconfigureerd free-cooling-circuit 2.500 tot 4.500 draaiuren per jaar aan gratis koeling.
4. Matrijskanalen niet spoelen. Kalk en biofilm halveren de warmteoverdracht sluipenderwijs.

Mini-case

Bij een verwerker van technische kunststoffen verving EnergyCooling een oude 120 kW-chiller door een moderne luchtgekoelde unit met inverter-compressor en geïntegreerde free cooling. Resultaat: 22 procent lager elektraverbruik, 8 procent kortere gemiddelde cyclustijd en een setpoint dat binnen ±0,3 K blijft.