עושים סדר במחממי התבניות / דב נוימן

תחילת העבודה עם אצטל בשנות ה-50 הצריכה מוצר חדש. כך נולד מחמם התבניות של Boe Therm. החברה ותיקה ופעילה בארץ מאז שנות ה-80. נביא כאן את עקרונות העבודה השונים בין מחממי מים בקירור ישיר, עקיף וכן קירור בשמן

בתמונה: מחממי תבניות של חברת Boe Therm (ימין סירקולציה בשמן, שמאל במים).

בראשית שנות החמישים עם כניסת האצטל לשוק נוצר צורך בחימום תבנית ההזרקה. בנו של הנפח מחברת Boe Therm בדנמרק פנה לאחיו וביקש לייצר מכשיר לסירקולציה של שמן במטרה לחמם בצורה מבוקרת את תבניות הפלסטיק. ההצלחה של המכשיר החדש הייתה מיידית והנפחייה הכפרית החלה בייצור משאבות סחרור לחימום ומערכות לבקרת טמפרטורה. וכך, בזמן קצר, הפכה הנפחייה למפעל ייצור שהופרד מהסדנה המקורית.

עשרות שנים עברו מאז וכיום מייצרת החברה סוגים שונים של מחממי תבניות הפועלים על מים בקירור ישיר או עקיף, מחממי מים מעל 100 מעלות צלזיוס ומחממי שמן לטמפרטורות בינוניות וגבוהות. בארץ החלה Boe Therm את פעילותה בשנות השמונים ומיוצגת בישראל על ידי מולטיפק.

למה מדברים על קירור במחמם תבניות?

מחממי תבניות הינו השם העממי שניתן למכשיר חימום/בקרת טמפרטורה. הנוזל אומנם מחומם אך תפקידו דווקא לקרר את התבנית. מקובל להגדיר את גודל המחמם לפי הספק גוף החימום של נוזל הסיחרור. החימום הראשוני נחוץ בתחילת העבודה, כאשר התבנית נמצאת בטמפרטורת החדר. לאחר מכן, כשהתהליך מתייצב, טמפ' היתך הפלסטיק גבוהה ויש לקררו ע"י מחמם התבניות.

בקירור עקיף, מי הקירור של המערכת המפעלית יעברו דרך מחליף חום ויקררו את נוזל הסיחרור. במידה ויווצר צורך בחימום, גוף החימום יכנס לפעולה ומי הקירור ינותקו. בקירור ישיר אין מעגל קירור סגור ומיכל המים מחובר ישירות דרך ברזי שליטה למערכת מי הקירור של המפעל. עליית הטמפרטורה מעל הטמפרטורה הרצויה תפתח ברז שיפנה מעט ממי הסחרור חזרה למערכת הקירור ומים קרים ייכנסו דרך ברז נוסף ומי הסחרור יחזרו לטמפרטורה הרצויה. מחממים אלה בדרך כלל יהיו בעלי יכולת קירור גדולה משמעותית מהמחממים בקירור עקיף.

נוזלי הקירור הנפוצים הם מים או שמן. נעמוד כאן על התכונות וההבדלים בין סוגי המחממים השונים.

מחממי תבניות בעזרת מים

קבוצה זו קיימת אצל רוב יצרני המחממים ומתחלקת לשלוש תתי קטגוריות:

• מחממי מים בקירור עקיף (תמונה 1), המחממים עד 95 מעלות צלזיוס הקיימים במספר גדלים ובהספקים שונים המותאמים לגודל התבנית. הספק הקירור נקבע על ידי ספיקת משאבת הסחרור, גודל ויעילות מחליף החום וכמובן גודל מכל המים.

תמונה 1: תיאור סכמתי של מחמם תבניות בעזרת מים בקירור עקיף.

• מחממי מים בקירור ישיר (תמונה 2) מאופיינים בקירור הישיר של מיכל הסחרור, כלומר: מי הקירור של המערכת המרכזית נכנסים לתוך מכל הסחרור והמים החמים יוצאי מהמכל למערכת המרכזית. יעילות הקירור של מחממים אלה גדולה בהרבה מהקבוצה הראשונה.

תמונה 2: תיאור סכמתי של מחמם תבניות בעזרת מים בקירור ישיר.

• מחממי מים לטמפרטורות מעל נקודת הרתיחה. אלו בנויים על מערכת סגורה, בה הקירור עקיף והמכל והחיבורים, כולל חיבורי התבנית, חייבים להיות אטומים. הלחץ הנוצר במערכת מעלה את נקודת הרתיחה מעל לטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס. נקודת התורפה הינה צירי המשאבה שחייבים להישאר אטומים מכיוון שבמידה ויאפשרו מפל לחץ – עשוי להיווצר קיטור. הפתרונות המקובלים לבעיה זו הינם אטם מכני סובב אך בעל אורך חיים מוגבל. פתרון נוסף מעט יקר יותר הינו משאבה מגנטית שבה מעבר הכוח מהמנוע למשאבה נעשה על ידי כוח מגנטי ולכן אין צורך באטם סובב.

מחממי תבניות בעזרת שמן

נחלק קבוצה זו לשתי קטגוריות עיקריות:

• מחממי שמן לטמפרטורה של עד 150 מעלות. מחמם יחסית פשוט אשר נותן מענה לתחום הטמפרטורה שבין 140-150 מעלות צלזיוס.
• מחממי שמן לטמפרטורות 150 ועד 350 מעלות צלזיוס. מחממים אלה מורכבים מעט יותר מהקבוצה הקודמת ובנויים באופן שיאפשר עבודה עם שמן שמטבעו מתפשט ולכן דורש מכל התפשטות, בידוד תרמי ורכיבים עמידים בחום גבוה (תמונה 3).

תמונה 3: תיאור סכמתי של מחמם תבניות בעזרת שמן.

עובדות שחשוב לדעת בעת עבודה עם מחממים על בסיס שמן

כל מחממי השמן חייבים שגרת עבודה הכוללת החלפת שמן. בעבודה עם מחמם שמן יש להקפיד על מספר כללים:

1. יש להשתמש בשמן באיכות גבוהה.
2. אסור לערבב סוגי שמן שונים.
3. זכרו לנקות בעת ההחלפה את המחמם והתבנית.
4. המנעו מחימום השמן בטמפרטורת העבודה ללא הפעלת משאבה.

למידע נוסף:

מולטיפק פלסטיק, אהוד נוימן, 050-495-1655, [email protected]

בתמונה: דב נוימן.