3.2 Thực nghiệm gia nhiệt bằng cảm ứng từ
3.2.2 Thiết bị thực nghiệm
Hình 3.7: Hệ thống thiết bị thực nghiệm
Máy gia nhiệt bằng cảm ứng từ.
Trong nghiên cứu này, máy gia nhiệt (hình 3.8) bằng cảm ứng từ sẽ đƣợc sử dụng nhằm cung cấp nguồn điện xoay chiều có tần số cao cho cuộn dây gia nhiệt nhằm tạo ra từ trƣờng cảm ứng lên bề mặt gia nhiệt. Trong quá trình gia nhiệt, nƣớc sẽ đƣợc sử dụng nhƣ dung dịch giải nhiệt cho máy và cuộn dây. Thiết bị này có thể cung cấp cơng suất cực đại: 7 kW. Các thông số chi tiết của thiết bị đƣợc trình bày nhƣ bảng 3.3.
40
Hình 3.8: Máy gia nhiệt bằng cảm ứng từ
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của máy gia nhiệt bằng cảm ứng từ
Thơng số Giá trị
Dịng điện vào/ Hiệu suất 35 A / 90 %
Dòng nƣớc làm mát 5 lít / phút
Cơng suất cực đại 7(Kw)
Nguồn điện 220 (v) / 50 Hz
Giải nhiệt Nƣớc
41
Cuộn dây: Trong nghiên cứu này cuộn dây gia nhiệt sẽ đƣợc sử dụng. Kích thƣớc của cuộn dây đƣợc thiết kế phù hợp với kích thƣớc vùng gia nhiệt của tấm khn thí nghiệm (150 mm x 150 mm x 25 mm). Hình 3.9 trình bày kích thƣớc của cuộn dây. Trong q trình thí nghiệm, cuộn dây đƣợc chế tạo từ ống đồng có một đoạn bằng dây mềm để thuận tiện việc duy chuyển lên xuống của cuộn dây và đƣợc gắn với hệ thống pit tông duy chuyển lên xuống khi ép khử và gia nhiệt.
Hình 3.9: Cuộn dây gia nhiệt cảm ứng điện từ
Tuy nhiên, để kết nối với máy máy gia nhiệt cảm ứng từ cần chuẩn bị ống đồng kết nối tùy thuộc vào máy để có thể kết nối vào máy. Vì thế để gắn cuộn dây vào máy sẽ đƣợc kết nối đoạn ống đồng 6 mm đã uốn kết nối với một đoạn ống
42
đồng 8 mm đƣợc loe tròn một đầu để gắn vào máy gia nhiệt cảm ứng từ. Các mối hàn u cần kín để khi dịng nƣớc làm mát chạy qua sẽ khơng bị rị rĩ ra ngồi.
Tấm khn thí nghiệm:
Nhằm quan sát trƣờng nhiệt độ ứng với các thiết kế của cuộn dây gia nhiệt và khoảng cách cuộn dây với bề mặt khuôn cũng nhƣ thời gian để gia nhiệt, tấm khn có kích thƣớc 150 mm x 150 mm x 25 mm sẽ đƣợc sử dụng. Để điều chỉnh nhiệt độ của tấm khuôn, các đƣờng nƣớc đƣợc khoan trên tấm khn với kích thƣớc nhƣ hình 3.10 đƣợc vẽ theo tiêu chuẩn. Tấm khn đƣợc làm bằng thép khn SKD 61. Hình 3.11 bộ khn dùng để thí nghiệm. Hình 3.12 là mơ hình cuộn dây gia nhiệt và khuôn trong q trình thí nghiệm khi chƣa để lên máy ép nhựa. Hình 3.13 là cuộn dây gia nhiệt cảm ứng điện từ và khn trong q trình thí nghiệm trên máy ép nhựa để sẵn sàng ép thử sản phẩm khay sim Z5.
43
44
Hình 3.11: Bộ khn cho thực nghiệm
45
Hình 3.13: Cuộn dây gia nhiệt cảm ứng điện từ và khn trong q trình thực
nghiệm trên máy ép nhựa
Hệ thống điều khiển nhiệt độ khuôn:
Để điều chỉnh nhiệt độ khuôn, thiết bị điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nƣớc đƣợc sử dụng. Thiết bị này đƣợc trình bày nhƣ hình 3.14. Thiết bị điều khiển nhiệt độ khuôn sẽ cung cấp nguồn nƣớc chảy trong các kênh giải nhiệt của tấm khuôn thực nghiệm. Nguồn nƣớc này có nhiệt độ từ 30 0C đến 90 0C. Các đặc điểm của thiết bị này đƣợc trình bày nhƣ bảng 3.4.
46
Hình 3.14: Thiết bị giải nhiệt cho khn
Bảng 3.4: Thông số của thiết bị giải nhiệt cho khuôn bằng nƣớc
Thông số Giá trị Nhiệt độ cao nhất (0C) 90 Nhiệt độ thấp nhất (0C) 10 Lƣu chất Nƣớc Độ chính xác (0C) ± 0.1 Công suất (HP) 5
Công suất bơm (HP) 5
Số lƣợng nguồn nƣớc 1
47
Súng đo nhiệt:
Nhằm quan sát trƣờng nhiệt độ trên bề mặt tấm khuôn, súng đo nhiệt hình 3.15 sẽ đƣợc sử dụng. Đây là súng đo nhiệt xuất xứ Taiwan Total Meter. Các đặc tính của súng đo nhiệt này đƣợc trình bày nhƣ bảng 3.5. Thơng qua súng đo nhiệt độ bằng tia hồng ngoại, các tín hiệu về giá trị nhiệt độ trên bề mặt khuôn sẽ đƣợc hiển thị trên màn hình của súng đo, thơng qua đó, ngƣời sử dụng sẽ dễ dàng nhận biết phân bố nhiệt độ trên bề mặt cần đo. Ngồi ra, các tín hiệu đo đƣợc sẽ đƣợc ghi nhớ trong súng đo nhiệt này. Súng đo nhiệt này có tia hồng ngoại để nhắm trực tiếp vào vị trí cần đo cụ thể, vì vậy giá trị nhiệt độ tại bất kỳ vị trí trên bề mặt đo đều đƣợc thu nhận nhằm phục vụ cho quá trình so sánh các kết quả của quá trình gia nhiệt đƣợc ghi chép cẩn thận lại.
48
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của thiết bị súng đo nhiệt bằng hồng ngoại
Thông số Súng đo nhiệt DT8016H
Khoảng nhiệt độ đo -50 0C ~ 1600 0
C
Độ chính xác ±（0.5 ％rdg）＋1 0
C
Độ nhạy (Resolution) 0.2 0C
Nhiệt độ môi trƣờng làm việc 0 0C ~ 50 0
C
Nhiệt độ lƣu trữ thiết bị -20 0C ~ 60 0
C
Pin 9 V
Thời gian đáp ứng và bƣớc sóng 500 ms và (8 – 14) um
49
Chƣơng 4
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM