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O que é que fazem?
Os defletores e borbulhadores são seções das linhas de resfriamento que desviam o fluxo de líquido de arrefecimento para áreas que normalmente não resfriariam. Os canais de resfriamento são tipicamente perfurados através da cavidade do molde e do núcleo. O molde, entretanto, pode consistir em áreas muito distantes para acomodar canais de resfriamento regulares. Métodos alternativos para resfriar essas áreas uniformemente com o restante da peça envolvem o uso de defletores, bubblers ou pinos térmicos, como mostrado abaixo.
FIGURA 1. Deflector, borbulhador e pino térmico
Defletores
Um defletor é na verdade um canal de resfriamento perfurado perpendicularmente a uma linha de resfriamento principal, com uma lâmina que separa uma passagem de resfriamento em dois canais semicirculares. O líquido de arrefecimento flui num dos lados da lâmina a partir do tubo de arrefecimento principal, roda em torno da ponta para o outro lado do deflector e, em seguida, regressa ao tubo de arrefecimento principal.
Este método fornece o máximo de seções transversais para o líquido de arrefecimento, mas é difícil montar o divisor exatamente no centro. O efeito de arrefecimento e, com ele, a distribuição da temperatura num dos lados do núcleo pode diferir do outro lado. Esta desvantagem de uma solução económica, no que diz respeito à produção, pode ser eliminada se a chapa metálica que forma o deflector estiver torcida. Por exemplo, o defletor helicoidal, como mostrado na Figura 2, transmite o líquido de arrefecimento para a ponta e para trás na forma de uma hélice. É útil para diâmetros de 12 a 50 mm e permite uma distribuição muito homogénea da temperatura. Outro desenvolvimento lógico de defletores são núcleos espirais de um ou dois voos, como mostra a Figura 2 abaixo.
FIGURA 2. (Esquerda) defletor Helix. (Direita) deflector em espiral.
Borbulhadores
Um borbulhador é semelhante a um defletor, exceto que a lâmina é substituída por um tubo pequeno. O líquido de arrefecimento flui para o fundo do tubo e "bolhas" para fora do topo, assim como uma fonte. O líquido de arrefecimento então flui para baixo ao redor da parte externa do tubo para continuar seu fluxo através dos canais de arrefecimento.
O arrefecimento mais eficaz dos núcleos finos é conseguido com borbulhadores. O diâmetro de ambos deve ser ajustado de forma a que a resistência do fluxo em ambas as secções transversais seja igual. A condição para isso é:
Diâmetro interior/diâmetro exterior 0.707
Os borbulhadores estão disponíveis comercialmente e são normalmente aparafusados no núcleo, como mostra a Figura 3 abaixo. Até um diâmetro de 4 mm, a tubagem deve ser biselada na extremidade para aumentar a secção transversal da saída; esta técnica é ilustrada na Figura 3. Os borbulhadores podem ser usados não somente para resfriamento do núcleo, mas também para resfriamento de seções planas de molde, que não podem ser equipadas com canais perfurados ou fresados.
FIGURA 3. (Esquerda) os Bubblers enroscados no núcleo. (Direita) biselado da Bubbler para aumentar a saída
NOTA: Como os defletores e os borbulhadores têm áreas de fluxo reduzido, a resistência ao fluxo aumenta. Portanto, deve-se ter cuidado ao projetar o tamanho desses dispositivos. O comportamento de fluxo e transferência de calor para defletores e borbulhadores pode ser facilmente modelado e analisado pela análise de resfriamento do molde C.
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