Thông số Máy Center 306
Khoảng nhiệt độ đo .-200°C~1370°C
Độ chính xác ±（0.3％rdg）＋1 °C
Độ nhạy (Resolution) 0.1 °C Nhiệt độ môi trƣờng
làm việc 0°C~50°C
Nhiệt độ lƣu trữ thiết
bị .-20°C~60°C
Pin 9 V
Kích thƣớc 184mm × 64mm × 30mm
Trọng lƣợng ~ 210g
Phần mềm mô phỏng
Trong nghiên cứu này, phần mềm COMSOL Multiphysics sẽ đƣợc sử dụng cho q trình mơ phỏng. Thông qua mô hỏng, các thông số của quá trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ sẽ đƣợc phân tích nhƣ: hình dạng, độ dày các tấm khn, q trình truyền nhiệt … Thơng qua q trình mơ phỏng, phân bố nhiệt độ trên bề mặt tấm khuôn tại cuối quá trình gia nhiệt sẽ đƣợc so sánh với kết quả thí nghiệm.
3.2. Phƣơng pháp thí nghiệm
Bƣớc đầu tiên, thông qua phƣơng pháp mô phỏng, phân bố nhiệt độ của các tấm khuôn sẽ đƣợc so sánh nhằm tìm ra phân bố tốt nhất. Sau đó, sẽ đƣợc tiến hành thí nghiệm và so sánh kết quả. Với thiết kế có phân bố nhiệt độ tốt hơn, các thông số của các tấm khuôn sẽ đƣợc tiếp tục phân tích chi tiết hơn. Cuối cùng, kết luận về các thiết kế khác nhau của các tấm khuôn sẽ đƣợc tổng hợp và đƣa ra kết luận.
Trong q trình nghiên cứu, hệ thống thí nghiệm đƣợc trình bày nhƣ hình 3.11. Sau khi gá đặt các tấm khn vào bộ thí nghiệm, kết nối đƣờng điện, đƣờng nƣớc vào máy gia nhiệt, cuộn dây cảm ứng từ đƣợc nối với máy gia nhiệt, quá trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ sẽ đƣợc tiến hành. Sau khi quá trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ kết thúc, cuộn dây gia nhiệt sẽ đƣợc di chuyển ra xa tấm khuôn, ngay sau đó, thiết bị giám sát nhiệt độ (camera nhiệt hoặc cảm biến
27
nhiệt) sẽ đƣợc sử dụng. Sau khi quá trình thu thập kết quả về nhiệt độ kết thúc, thiết bị điều khiển nhiệt độ cho khn sẽ đƣợc kích hoạt, nƣớc sẽ lƣu chuyển trong các kênh dẫn và giải nhiệt cho khuôn. Trong q trình thí nghiệm, ngồi phân bố nhiệt độ trên bề mặt khuôn sẽ đƣợc ghi nhận thông qua camera nhiệt, giá trị nhiệt độ tại các điểm đo sẽ đƣợc ghi nhận thông qua cảm biến nhiệt tiếp xúc.
28
Chƣơng 4
MƠ PHỎNG Q TRÌNH GIA NHIỆT BẰNG CẢM ỨNG TỪ
Trong chƣơng này, trình bày các mơ phỏng về q trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ với những tấm khuôn khác nhau sử dụng phần mềm COMSOL ultiphysics. So sánh các kết quả mơ phỏng nhằm tìm ra các thơng số tốt nhất.
4.1 Giới thiệu
Để nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất, giảm phế phẩm, ngƣời ta ứng dụng các phần mềm, công cụ mô phỏng vào nghiên cứu, sản xuất, cải tiến sản phẩm. Thông qua q trình mơ phỏng, nhà sản xuất có thể dự đốn đƣợc các kết quả trƣớc khi thiết bị hoặc các giải pháp mới đƣợc tiến hành. Đây là một trong những một trong giải pháp hiệu quả nhất.
Hiện nay, mô phỏng đƣợc xem là cơng cụ có có nhiều lợi ích nhƣ tiết kiệm thời gian, kinh phí, vật liệu. Phần mềm COMSOL Multiphysics đƣợc xem là giải pháp hiệu quả cho q trình mơ phỏng về biến dạng cơ học, truyền nhiệt, dòng chảy lƣu chất... Trong nghiên cứu này, phần mềm COMSOL Multiphysics sẽ đƣợc sử dụng nhằm dự đốn kết quả của q trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ thông qua hai bƣớc
Q trình gia nhiệt bề mặt khn
Quá trình truyền nhiệt từ bề mặt khn vào phía trong của tấm khn Với yêu cầu nhƣ trên, phƣơng pháp mô phỏng bằng phần mềm COMSOL Multiphysics có các đặc điểm nhƣ sau
Phần tử (element):
Với phần mềm COMSOL Multiphysics, loại phần tử đƣợc sử dụng nhƣ sau
+ 0-D: sử dụng cho vùng khơng khí
+ 3D: sử dụng cho các vị trí có hình dạng phức tạp (dùng cho cuộn dây và các vị trí khn phức tạp)
29
Mơ hình mơ phỏng
Với qui trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ, mơ hình sẽ đƣợc nhập từ file *.igs vào trong môi trƣờng COMSOL Multiphysics.
4.2 Mơ phỏng q trình gia nhiệt ứng với các thiết kế khác nhau của cuộn dây
Thơng qua q trình mơ phỏng, cuộn dây 3D sẽ đƣợc sử dụng cho quá trình gia nhiệt các tấm khn. Sau đó, các kết quả về phân bố nhiệt độ trên bề mặt khuôn sẽ đƣợc so sánh. Bảng 4.1 trình bày các thơng số mơ phỏng của q trình gia nhiệt cho các tấm khn.
4.2.1 Qui trình mơ phỏng bằng phần mềm COMSOL Multiphysics
Trong mô phỏng này sử dụng tấm khn có kích thƣớc chiều dài L, chiều rộng W, chiều dày T (hình 4.1).