1. Pourquoi les moules de préformes nécessitent un refroidissement spécialisé
Les préformes en PET sont produites par moulage par injection : de la résine PET fondue est injectée dans un moule de préforme (en forme de petit tube épais muni d'un filetage), puis refroidie rapidement pour solidifier le plastique avant le démoulage. Un refroidissement insuffisant entraîne des problèmes critiques :
Défauts dimensionnels : Un refroidissement lent entraîne un retrait, un gauchissement ou une épaisseur de paroi irrégulière (par exemple, des préformes trop fines au niveau du col, provoquant des fuites ultérieures).
Imperfections de surface : Une surchauffe laisse des imperfections (par exemple, des bulles, des rayures) ou des surfaces collantes (les préformes adhèrent au moule, les endommageant).
Débit réduit : De longs cycles de refroidissement ralentissent la machine de moulage (le moulage par injection fonctionne 24 h/24 et 7 j/7 ; même 10 secondes supplémentaires par cycle réduisent la production quotidienne de plusieurs milliers de préformes).
Endommagement du moule : Une chaleur excessive dégrade l'acier ou les revêtements du moule (par exemple, le chromage), réduisant ainsi sa durée de vie (les moules de préformes coûtent entre 50 000 et 200 000 $ et plus, avec une durée de vie de 100 000 à 1 million de cycles).
Les refroidisseurs à air résolvent ces problèmes en fournissant un liquide de refroidissement à basse température et constant au moule, assurant un refroidissement rapide et uniforme.
2. Intégration des refroidisseurs à air au moulage des préformes
Les moules de préformes sont dotés d'un réseau intégré de canaux de refroidissement (petits trous percés dans le noyau du moule, la cavité et le système de canaux). Les refroidisseurs à air font circuler un mélange glycol-eau (ou de l'eau pure dans les climats doux) à travers ces canaux pour évacuer la chaleur. Le processus se déroule en quatre étapes :
Refroidissement du fluide caloporteur : Le compresseur du refroidisseur comprime le fluide frigorigène, qui s'écoule vers le condenseur à air (des ventilateurs soufflent l'air ambiant sur les serpentins pour dissiper la chaleur, condensant ainsi le fluide frigorigène en liquide). Le fluide frigorigène liquide traverse ensuite un détendeur, abaissant sa température, avant d'entrer dans l'évaporateur (un échangeur de chaleur). Là, le fluide frigorigène absorbe la chaleur du mélange glycol-eau et le refroidit à la température cible (généralement 10 à 20 °C pour les moules de préformes). Circulation du liquide de refroidissement : Une pompe haute pression, installée dans le refroidisseur, propulse le mélange glycol-eau refroidi à travers des tuyaux isolés jusqu’aux canaux de refroidissement du moule de préforme. Le mélange traverse d’abord le cœur du moule (partie interne de la préforme) et la cavité (forme extérieure) – zones les plus critiques pour l’évacuation de la chaleur – puis le système de canaux d’alimentation (où la résine fondue s’écoule pour remplir les cavités).
Extraction de chaleur : En circulant dans le moule, le liquide de refroidissement refroidi absorbe la chaleur du PET fondu (injecté à environ 270-290 °C). Le liquide de refroidissement, désormais réchauffé, retourne vers l’évaporateur du refroidisseur pour être refroidi à nouveau, créant ainsi une boucle fermée.
Démoulage et répétition du cycle : Une fois la préforme refroidie à environ 40-60 °C (suffisamment solide pour être manipulée), le moule s’ouvre et la préforme est éjectée. Le refroidisseur recircule immédiatement le liquide de refroidissement refroidi vers le moule pour le cycle d’injection suivant, évitant ainsi toute accumulation de chaleur entre les cycles.
Caractéristiques:
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Modèle
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Unité
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AT-5AC
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AT-6AC
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AT-8AC
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Capacité de refroidissement
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KW
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14.5
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17.5
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27
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Kcal/heure
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12758
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15054
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23220
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Compresseur
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La puissance d'entrée
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KW
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3,75
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4.5
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6
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Puissance nominale
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HP
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5
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6
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8
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Pouvoir
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3PH-380V/50HZ
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Évaporateur
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Taper
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Coquille et Tube
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Diamètre de la tarte
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pouce
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1"
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1"
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2"
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Réfrigérant
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Taper
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R22
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Quantité
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KG
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2
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2.5
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4
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Condenseur (refroidisseur d'air)
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Taper
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Tube en cuivre à ailettes + ventilateur à rotor extérieur à faible bruit
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Puissance du ventilateur
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W
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180*2
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180*2
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420*2
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Capacité du réservoir d'eau
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Litre
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45
|
45
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80
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Pompe
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Pouvoir
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KW
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0,75
|
0,75
|
1,5
|
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HP
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1
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1
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2
|
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Distance
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m
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35
|
35
|
15
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Débit
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L/min
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110
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110
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360
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Protection de sécurité
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Protection haute et basse pression, protection contre les surcharges, protection contre la surchauffe, protection de séquence de phases, etc.
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Dimensions (L*L*H)
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mm
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1280*680*1225
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1280*680*1225
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1550*850*1508
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détails du produit
01 Contrôleur LCD de micro-ordinateur
▪ Affiche simultanément la sortie d'eau froide et la température réglée ; ▪ Facile à utiliser avec une précision de contrôle de la température de l'eau comprise entre 3 ℃ et 50 ℃.
02 compresseurs de groupes célèbres
Utilisation d'un compresseur Copeland de marque célèbre, avec moins de bruit et moins de vibrations, efficace et économe en énergie.
03 Évaporateurs Shell&Tube
L'évaporateur à coque et tube adopte une conception de tube en cuivre fileté interne de haute précision avec une plus grande zone d'échange de chaleur pour une efficacité plus élevée et une optimisation des performances du système.
Type 04 V Condenseurs à ailettes
Avec un condenseur à ailettes à haute efficacité et un ventilateur de réfrigération silencieux, pas besoin d'équiper d'eau de refroidissement, facile à installer.
05 Pompe à eau
Pompe à eau Oakland avancée en acier inoxydable, avec une large plage de travail, un faible bruit, des performances fiables, aucune fuite et sans entretien.
06 Tuyau d'aviation
Au lieu d'un tube capillaire en cuivre, il résiste aux hautes températures et aux hautes pressions et ne provoquera pas de fuite de réfrigérant en raison d'une pression excessive.
Critères de sélection critiques pour les refroidisseurs de moules de préformes
Le choix du refroidisseur à air adapté dépend de la taille du moule, de la cadence de la machine et des conditions environnementales. Voici les facteurs clés à prendre en compte :
A. Capacité de refroidissement (kW ou BTU/h)
Il s'agit du facteur le plus important : un sous-dimensionnement entraîne un refroidissement médiocre, tandis qu'un surdimensionnement entraîne un gaspillage d'énergie. Calculez la capacité en fonction de :
Nombre d'empreintes du moule : Plus il y a d'empreintes, plus la charge thermique est élevée. Par exemple :
Un moule de préforme de 48 empreintes (courant pour les petites bouteilles) génère environ 15 à 20 kW de chaleur par cycle.
Un moule de 96 empreintes (production en grande série) génère environ 30 à 40 kW.
Taille de la machine d'injection : Les machines plus grandes (par exemple, force de serrage de 200 tonnes contre 100 tonnes) injectent davantage de résine, ce qui augmente la charge thermique. Temps de cycle : Des cycles plus rapides (par exemple, 12 secondes contre 18 secondes) nécessitent une capacité de refroidissement plus élevée pour évacuer la chaleur plus rapidement.
Marge de sécurité : Ajoutez 15 à 20 % à la charge calculée pour tenir compte des gains de chaleur ambiants (par exemple, l’air chaud de l’usine) ou de l’encrassement du moule (accumulation de résine dans les canaux de refroidissement).
B. Plage de température du liquide de refroidissement
Les moules de préformes nécessitent des températures de liquide de refroidissement de 10 à 20 °C :
Températures plus basses (10 à 15 °C) pour les préformes à parois minces (par exemple, les préformes de bouteilles d’eau) afin d’éviter le gauchissement.
Températures légèrement plus élevées (15 à 20 °C) pour les préformes à parois épaisses (par exemple, les préformes de bouteilles de détergent) afin d’éviter un retrait excessif.
Assurez-vous que le refroidisseur peut maintenir cette plage de température de manière constante, même dans des conditions ambiantes chaudes (par exemple, 40 °C dans l’usine).
C. Débit (L/min ou GPM)
La pompe du refroidisseur doit fournir suffisamment de liquide de refroidissement pour remplir les canaux de refroidissement du moule et évacuer rapidement la chaleur. Le débit dépend de :
Taille du canal de refroidissement du moule : Les canaux plus petits (diamètre de 3 à 6 mm, courant dans les moules de préformes) nécessitent une pression plus élevée (3 à 5 bars) pour assurer un débit maximal (éviter les « zones mortes » où le liquide de refroidissement stagne et crée des points chauds).
Nombre d’empreintes : Un moule de 96 empreintes nécessite un débit deux fois supérieur à celui d’un moule de 48 empreintes. Visez un débit d’environ 0,5 à 1 L/min par empreinte.
D. Type de compresseur
Choisissez entre les compresseurs à spirale (idéals pour la plupart des applications de préformes) et les compresseurs à vis (pour les besoins de grande capacité) :
Compresseurs à spirale : Silencieux, efficaces et fiables pour une puissance de refroidissement de 15 à 50 kW (moules de 48 à 96 empreintes). Ils supportent bien les charges variables (par exemple, lors du changement de taille de moule). Compresseurs à vis : Pour une capacité de 50 kW ou plus (moules de 128 empreintes ou plusieurs machines sur un seul refroidisseur). Ils offrent un débit d’air plus élevé et sont plus adaptés à un fonctionnement continu à forte charge.
E. Contrôles et connectivité
Recherchez des refroidisseurs dotés de :
Intégration API : Synchronisation avec l’API (automate programmable industriel) de la presse à injecter pour ajuster le refroidissement en fonction de la phase du cycle (par exemple, augmentation du débit pendant l’injection, réduction pendant le démoulage).
Affichage numérique de la température et alarmes : Surveille la température du liquide de refroidissement en temps réel et alerte les opérateurs en cas de problème (par exemple, niveau de liquide de refroidissement bas, pression de refoulement élevée) afin de prévenir tout dommage au moule.
Surveillance à distance : Certains modèles offrent une connectivité Wi-Fi/GTC (système de gestion technique du bâtiment) pour suivre les performances et planifier la maintenance à distance, un atout essentiel pour les usines fonctionnant 24 h/24 et 7 j/7.
F. Compatibilité avec le glycol
Si l'installation est située dans un climat froid (températures ambiantes inférieures à 0 °C) ou si le refroidisseur est installé à l'extérieur, utilisez un mélange glycol-eau (30 à 50 % de propylène glycol) pour éviter le gel. Assurez-vous que la pompe et l'échangeur de chaleur du refroidisseur sont compatibles avec le glycol (par exemple, les composants en acier inoxydable ou en laiton ; le glycol peut corroder l'aluminium).
Exemple d'application : Production de préformes de bouteilles d'eau en grande série
Une usine de préformes de bouteilles d'eau classique utilise un moule à 96 empreintes sur une machine d'injection de 200 tonnes, avec un temps de cycle de 12 secondes (5 cycles par minute = 28 800 préformes par jour). Pour refroidir ce moule :
Puissance de refroidissement : 35-40 kW (pour gérer la chaleur des 96 empreintes et des cycles rapides).
Température du liquide de refroidissement : 12-15 °C (pour éviter le gauchissement des préformes à parois minces).
Débit : 48-60 L/min (0,5-0,6 L/min par empreinte) à une pression de 4 bars.
Type de refroidisseur : Refroidisseur à spirale refroidi par air de 40 kW avec compresseur à vitesse variable et intégration d'un automate programmable (synchronisé avec la machine d'injection).
Cette configuration garantit une qualité constante des préformes, un fonctionnement 24 h/24 et 7 j/7 et des coûts énergétiques minimaux.
Conclusion
Les refroidisseurs industriels à air sont essentiels au refroidissement des moules de préformes : ils garantissent un contrôle précis de la température, des cycles rapides et une longue durée de vie des moules. En choisissant un refroidisseur en fonction de sa capacité de refroidissement, de son débit et de sa compatibilité avec les moules de préformes, les fabricants peuvent optimiser l'efficacité de leur production et éviter des défauts coûteux. Leur conception à air les rend également idéaux pour les installations où l'eau est rare ou l'espace au sol limité, ce qui est crucial pour la production de préformes PET en grandes quantités.
