Isolamento termico asta pistone

RiccDS

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#1
Ciao a tutti. Devo attaccare uno stampino in alluminio riscaldato con riscaldatore a cartuccia (approx 250°C) ad un pistone pneumatico. L'apparato serve per fare termosaldature di plastiche. Il mio timore è che il contatto con l'asta del pistone produca sia una dispersione di calore indesiderata attraverso l'asta, sia un possibile danneggiamento delle guarnizioni del pistone. Cosa si può fare per isolare termicamente lo stampino dal pistone?
Il livello delle sollecitazioni meccaniche non è alto, non credo di generare più di 50kg con il pistone, già mi sembra molto. Sto ancora dimensionando il sistema.

Grazie
Riccardo
 

meccanicamg

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#2
Secondo me di può agire su due fronti:
- creare uno scudo lucido concavo in punta al pistone per evitare che l'irraggiamento possa andare a battere sulla camicia e testata del cilindro
- usare una boccola in materiale refrattario per isolare termicamente il perno della forcella dalla tua testina calda

Potresti anche fare una slitta mossa dal cilindro e isolare la testina della slitta con una piastra rettangolare, così faresti anche meglio.
 

RiccDS

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#3
Ciao e grazie! Mi prendo un attimo per fare un ripassino sull'irraggiamento. I primi due punti mi sembrano giusti. Non avevo pensato all'irraggiamento e non sarebbe la prima volta che mi faccio fregare dal tralasciarlo. Per quanto riguarda la boccola, ci avevo pensato, il problema è: di che materiale? ceramico? vorrei evitare di spendere un patrimonio o in altri termini vorrei riuscire a usare qualcosa di largo consumo o comunque usando un materiale di facile lavorabilità avendo una fresa a casa (posso farci alluminio o poco più). Inoltre sui ceramici mi preoccupa un po' la tenacità. A cicli di carico scarico mi si romperanno? Magari posso farne una io in teflon. Mi preoccupa un po' la resistenza termica e meccanica, magari ne faccio alcune e quando si usurano le cambio.

Per quanto riguarda la slitta non ho ben capito la struttura che intendi. Cosa intendi ad esempio per "testina della slitta"?
 
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#4
Per la boccola potresti usare il materiale che si utilizza per le piastre isolanti degli stampi.
Lo trovi in spessori piccoli, 5-6-10 mm sicuramente, altri non so.
 

orlluca

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#5
ciao
Io per la saldatura continua di foglio alluminio multistrato uso VE 400 della MATEC-GROUP temperatura lavoro da 170 a 230 °C
 

meccanicamg

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#6
Per slitta intendo qualcosa che assomiglia a questo cilindro pneumatico (zona centrale) con due colonne e piastra anteriore che fa da slitta porta "quello che vuoi".
6326a03db8b4d62aa221669d014c347f_big.jpg
Ci fai una contropiasta e ci avviti lo stampo termo...
 

meccanicamg

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#7
Potresti sentire kontec e farti dare un prodotto adatto alla tua applicazione...un bel rettangolino da avvitare sulla piastra della slitta ...con qualche foto e te lo dimentichi.

Ci sarebbe un'alternativa....ma è costosa. Potresti montare sulla slitta un parallelepipedo di acciaio con dentro due travasi dove ci fai passare andata e ritorno del liquido scusa/glicole con poi lo scambiatore acqua aria.
 

RiccDS

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#8
ok grazie a tutti sto valutando le numerose opzioni che mi avete suggerito in termini di materiali.

Per la slitta mi sembra una soluzione interessante se non necessaria nel caso in cui lo stelo dei cilindri classici ruoti (effetto chiaramente non voluto nel mio caso). Vedo ora che esistono cilindri con stelo ad esempio esagonale che non ruotano. Un raffreddamento a liquido, considerando l'attrezzatura che ho, potrebbe essere praticabile, un po' meno se in acciaio poichè dovrei pagare qualcuno. Per "scusa/glicole" intendi "acqua/glicole"?

Notavo che molti di quei materiali isolanti sono compositi in resina. Ergo mi chiedevo se, vista la notevolmente bassa conducibilità termica delle epossidiche, la buona durezza e resistenza, e le condizioni meccaniche non particolarmente gravose, non mi convenga direttamente usare un'epossidica come contropiastra o boccola. Qualche controindicazione in merito?
 

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#9
Con l'epossidica come faresti a ricavare la boccola?
Ne polimerizzi un blocco e lo vai a lavorare di macchina utensile?
 

meccanicamg

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#10
ok grazie a tutti sto valutando le numerose opzioni che mi avete suggerito in termini di materiali.

Per la slitta mi sembra una soluzione interessante se non necessaria nel caso in cui lo stelo dei cilindri classici ruoti (effetto chiaramente non voluto nel mio caso). Vedo ora che esistono cilindri con stelo ad esempio esagonale che non ruotano. Un raffreddamento a liquido, considerando l'attrezzatura che ho, potrebbe essere praticabile, un po' meno se in acciaio poichè dovrei pagare qualcuno. Per "scusa/glicole" intendi "acqua/glicole"?

Notavo che molti di quei materiali isolanti sono compositi in resina. Ergo mi chiedevo se, vista la notevolmente bassa conducibilità termica delle epossidiche, la buona durezza e resistenza, e le condizioni meccaniche non particolarmente gravose, non mi convenga direttamente usare un'epossidica come contropiastra o boccola. Qualche controindicazione in merito?
Acqua/glicole.....maledetto correttore 😄
 

RiccDS

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#11
Con l'epossidica come faresti a ricavare la boccola?
Ne polimerizzi un blocco e lo vai a lavorare di macchina utensile?
TECNOMODEL, Si l'idea sarebbe quella! un'altra possibilità da valutare potrebbe essere fare uno stampo negativo di una boccola commerciale (esempio una in ottone) e poi usarlo per stampare anche più boccole in epossidica. Mi auguro giusto che regga la filettatura.

Che poi io la chiamo boccola ma credo si chiamino bussole...quelle con filettatura interna e esterna.
 
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RiccDS

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#12
In via preliminare mi sembra meglio ancora una resina poliestere, mi risulta abbiano una conduciblità termica 10 volte inferiore a quella epossidica, temperature di distorsione maggiori. Ho dubbi sulle proprietà meccaniche.
 
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meccanicamg

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#13
Ci sarebbe da provare a guardare IGUS cosa propone su boccole commerciale in materiali "plastici". Forse c'è qualcosa anche per le temperature alte.
 

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#14
TECNOMODEL, Si l'idea sarebbe quella! un'altra possibilità da valutare potrebbe essere fare uno stampo negativo di una boccola commerciale (esempio una in ottone) e poi usarlo per stampare anche più boccole in epossidica. Mi auguro giusto che regga la filettatura.

Che poi io la chiamo boccola ma credo si chiamino bussole...quelle con filettatura interna e esterna.
Non mi è chiaro il discorso delle filettature esterna ed interna. Pensavo ti servisse un semplice isolante da interporre tra asta e parte saldante, per quello suggerivo un pezzo di materiale usato per le piastre isolanti.
La mia idea era creare una rondella da interporre tra stelo a pezzo "caldo", in quel modo avrai trasmissione solo attraverso la vite di fissaggio.
Se invece pensi che anche questa trasmissione possa crearti problemi bisogna andare sulle soluzioni suggerite da Meccanicamg.
 

RiccDS

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#15
Non mi è chiaro il discorso delle filettature esterna ed interna. Pensavo ti servisse un semplice isolante da interporre tra asta e parte saldante, per quello suggerivo un pezzo di materiale usato per le piastre isolanti.
La mia idea era creare una rondella da interporre tra stelo a pezzo "caldo", in quel modo avrai trasmissione solo attraverso la vite di fissaggio.
Se invece pensi che anche questa trasmissione possa crearti problemi bisogna andare sulle soluzioni suggerite da Meccanicamg.
La superficie di contatto tra asta e stampino sarà presumo in gran parte quella della filettatura quindi è quella che tenderei principalmente a schermare con una barriera termica. Non ho svolto e non so se svolgerò simulazioni causa carenza di tempo, quindi in tutta onestà non so bene cosa attendermi. Per questo tenderei ad andare un po' sul sicuro barrierando tutta la superficie di contatto per evitare spiacevoli sorprese. Anche perchè userò dei piccoli riscaldatori poco potenti da inserire nello stampino.
Comunque intendo boccole simili ma fatte in isolante che sto tentando di capire. Esempio PTFE, che si è di un ordine più conduttivo dell'epossidica/poliestere ma di contro è più resistente alle temperature ed è abbastanza duro.
boccolefilettatebig.jpg

Sto valutando anche la soluzione con slitta e piastra. A seconda dei componenti che trovo, costi etc vedrò cosa mi conviene provare a meno che proprio quella della boccola non me la bocciate.
Bel sito IGUS.
 

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#16
Ma usi un pistone con stelo a filettatura esterna?
In quel caso potresti fare un foro passante nel piastrino, interporre una boccola liscia tra stelo e foro ed una rondella in materiale isolante sia sopra che sotto.
In quel modo lo stelo è completamente isolato.
 

RiccDS

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#17
Si penso il pistone sarà con filettatura esterna. Non ho capito bene cosa intendi. per piastrino intendi lo stampino riscaldato in alluminio? Come avverrebbe il serraggio?
Parlando con un collega dicevamo che si potrebbe fare in questo modo: una piastrina di alluminio con foro e relativa filettatura da attaccare allo stelo. A questa piastrina sarebbe attaccata sotto un'altra piastrina in teflon attaccata con varie viti (in modo da distribuire il carico e non gravare sulle filettature). E infine sotto, lo stampino sempre fissato con viti al teflon.
 

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#18
Scusa lo schizzo, fatto di fretta.
20190627_150936.jpg

La mia idea era questa.
 

RiccDS

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#19
Che non è affatto male. Ma rimane un problema non indifferente purtroppo. Lo stampino sarà un parallelepipedo di base 5x1 cm e altezza 2 o 3 cm. L'asse del pistone dovrebbe in teoria cadere centralmente allo stampino ,quindi a 2.5 cm. Altrimenti il carico è mal distribuito. Ma nel disegno che mi hai gentilmente fatto il foro andrebbe a bucarmi la superficie inferiore dello stampino che in questo caso deve essere usata per saldare.... Diciamo c'è da giocarci un po'. Vedere se trovo una soluzione geometrica idonea.
 
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#20
Se hai modo puoi fare una piastrina come quella che ho disegnato da fissare allo stampino.
Ovviamente avrà una lamatura per affogare il dado, per il resto è uguale.
In quel modo la piastrina si scalderà ma non trasmetterà allo stelo.
Lo stesso sarà riscaldato solo per irraggiamento, ma puoi sempre inserire una rondella isolante (senza foro) sotto al dado in modo di mitigare anche questo irraggiamento.