52
MŰANYAG- ÉS GUMIIPARI ÉVKÖNYV 2014
szerszámacélból készült. A második vizsgálati minta
a formakövető hűtőrendszerű MS1 alapanyagú szer-
számbetét volt. A harmadik minta a hagyományos
hűtőrendszerű, de jó hővezető képességű, Ampcoloy
940 alapanyagból kialakított szerszámbetét volt. Az
utolsó, azaz negyedik kialakítás a hagyományos
1.2311-es szerszámacél alapanyagú, de speciálisan
a felületet jobban lekövető, marással több részből
kialakított szerszámbetét volt. A különböző hűtőkör
kialakításokat a 2. ábra szemlélteti.
2. ábra A hagyományos és formakövető a) valamint az
Ampcoly és üregelt b) hűtőkör kialakítások
Vizsgálati eredmények
Munkánkban azonos szimulációs paraméterek
mellett vizsgáltuk a különböző szerszám kialakítá-
sok és alapanyagok hatását a hűtési hatékonyságra
és a termékminőségre. Kiértékeltük a különböző
kialakításokhoz tartozó keresztmetszeti hőmér-
séklet-eloszlásokat a szerszámbetétben, valamint
a virtuálisan gyártott próbatestek deformációját.
Hűtőkörök áramlási elemzése
A hűtőközeg áramlási sebessége (3. ábra) megha-
tározó fontosságú a hűtési hatékonyság szempont-
jából. A sötétkék szín jelöli a legkisebb, a piros
szín pedig a legnagyobb áramlási sebességet. A
hagyományos kialakítású betétben a sarokponto-
kon a hűtőfolyadék pang, ami csökkenti a hőátadást
és növeli a pangó övezetben lévő hűtőfolyadék hő-
mérsékletét, ezáltal csökkenti a hűtési hatékonysá-
got. Látható továbbá, hogy a DMLS betétben az
átmérőszűkítés hatására lényegesen megnő a folya-
dék sebessége, ezzel növelve a Reynolds számot,
így növelve a hőátadási hatásfokot. Az üregeléssel
készült szerszámbetétekben a folyadék áramlási se-
bessége a sarkokban lecsökken, ezeken a helyeken
csökken a hűtési hatékonyság. A hűtőkör viszont
olyan kialakítású, hogy a legfontosabb helyeken a
sebesség nőjön, így a mozgó szerszámbetét felső
éléhez több hűtőfolyadék áramoljon.
3. ábra A folyadék áramlási sebessége az út függvényében
a DMLS a),a hagyományos b) és az üregelt
c) szerszámbetétekben
