Calcare e incrostazioni nel circuito degli stampi: come evitarli La qualità dell'acqua è il fattore di manutenzione che maggiormente influenza la vita utile di un termoregolatore e la stabilità del processo. L'acqua troppo dura deposita calcare nei canali dello stampo e nello scambiatore e questo strato funge da isolante: l'attrezzatura lavora di più, il ciclo si allunga e il pezzo perde ripetibilità. Come riferimento pratico, un termoregolatore dell'acqua dovrebbe funzionare con a pH compreso tra 7,5 e 8,5, UN durezza totale inferiore a 15 gradi tedeschi e uno durezza carbonata inferiore a 4 gradi tedeschi. Di seguito spieghiamo perché questi limiti sono importanti, come riconoscere che il fouling si sta già verificando e cosa fare per evitarlo., UN durezza totale inferiore a 15 gradi tedeschi e uno durezza carbonata inferiore a 4 gradi tedeschi. Di seguito spieghiamo perché questi limiti sono importanti, come riconoscere che il fouling si sta già verificando e cosa fare per evitarlo.
A MARSE produciamo A MARSE produciamo termoregolatori —chiamati anche termoregolatori o TCU— dal 1978, e la maggior parte degli incidenti prestazionali che vediamo sul campo non derivano da un guasto dell'apparecchiatura, ma dal fluido che circola al suo interno. È il guasto più economico da prevenire e il più costoso da ignorare. —chiamati anche termoregolatori o TCU— dal 1978, e la maggior parte degli incidenti prestazionali che vediamo sul campo non derivano da un guasto dell'apparecchiatura, ma dal fluido che circola al suo interno. È il guasto più economico da prevenire e il più costoso da ignorare.
termoregolatori
Il meccanismo è la solubilità inversa. Il carbonato di calcio e il solfato di calcio disciolti nell'acqua diventano meno solubili con l'aumentare della temperatura e precipitano proprio dove non serve: sulle superfici calde di scambio termico. Più calda è la parete del canale, più velocemente cresce il deposito. La temperatura superficiale incide molto di più della velocità del fluido sulla formazione della crosta, quindi aumentare la portata aiuta, ma non sostituisce il trattamento dell'acqua.
Il problema è che la calce conduce molto male il calore. Le misurazioni pubblicate collocano la conduttività termica media della calce intorno 1,37 W/(m·K), rispetto a circa 15 W/(m·K) per l'acciaio e circa 230 W/(m·K) per l'alluminio. Cioè, uno strato di calce isola circa dieci volte di più dell'acciaio stesso. Ecco perché un deposito appena visibile all'apertura di un circuito può avere un effetto sproporzionato.
La ricerca pubblicata dà un’idea dell’ordine di grandezza. Un lavoro di simulazione stima che un millimetro di calce si riduca attorno ad uno sei per cento l'efficienza dei circuiti di raffreddamento e raddoppia l'effetto che un millimetro di ossido avrebbe sulla temperatura superficiale dello stampo e sulla deformazione del pezzo. Lo stesso lavoro conclude che un quarto di millimetro di deposito prolunga appena il tempo di solidificazione, ma un millimetro lo penalizza nettamente, e che due millimetri annullano il vantaggio del raffreddamento conformato, lasciandolo al livello di un canale perforato convenzionale. Considerando che la refrigerazione può rappresentare la maggior parte del tempo di ciclo, tale percentuale viene pagata su ciascuna parte.
C’è un secondo effetto, meno discusso. Man mano che la sezione del canale si restringe, l’apparecchiatura necessita di maggiore pressione per spostare lo stesso flusso e, nei casi più gravi, le simulazioni registrano pressioni che superano quelle fornite da un termoregolatore commerciale standard. Molto prima di arrivare a quel punto, la pompa sta già lavorando al di fuori del suo punto ottimale, consumando di più e usurandosi prematuramente.
Fonte dei dati di simulazione: Zink, Héri-Szuchács, Hajagos e Kovács, “Modeling the effect of scale deposition on heat transfer in injection moulding”, Rapporti scientifici 15 (2025).
Quanta acqua ammette un termoregolatore: parametri di riferimento
Quanta acqua ammette un termoregolatore: parametri di riferimento
- pH: tra 7,5 e 8,5
- Conduttività: inferiore a 150 mS/m
- Durezza totale: meno di 15 gradi tedeschi
- Durezza carbonata: meno di 4 gradi tedeschi, o meno di 20 se stabilizzati
- Cloruri: inferiore a 100 mg/l
- Solfati: inferiore a 150 mg/l
- Ammonio: inferiore a 1 mg/l
- Hierro: inferiore a 0,2 mg/l
- Manganese: inferiore a 0,1 mg/l
- Solidi sospesi: nessuno
Ci sono tre sfumature da non trascurare. Con acciaio inossidabile, il limite di cloruro dipende dalla temperatura di esercizio: fino a 50 °C ammette 100 mg/l, tra 50 e 90 °C scende a 50 mg/l, e sopra i 90 °C scende a 30 mg/l. Con alluminio, la finestra del pH si restringe a un intervallo compreso tra 7,0 e 8,0. Al di sotto dei 5 °C è necessario aggiungere un antigelo con inibitore della corrosione, tenendo presente che al di sopra dei 120 °C non deve essere utilizzato il glicole.
Per rimanere entro questi margini, è normale trattare l'acqua con un anticorrosivo, un protettore per metalli non ferrosi e uno stabilizzatore di durezza. Nelle aree con acqua di rubinetto dura, un addolcitore o l'uso di acqua demineralizzata con un inibitore è solitamente più economico della perdita di ciclo accumulata. Puoi approfondire questo punto nella nostra pagina su qualità del fluido, e il filtri magnetici Aiutano a trattenere le particelle metalliche che accelerano l'imbrattamento del circuito.
Come faccio a sapere se ho delle incrostazioni? Segnali di pericolo
L’incorporamento non avverte tutto in una volta: degrada il processo poco a poco, e per questo finisce per normalizzarsi. Questi sono i segnali che dovrebbero innescare un'ispezione del circuito.
- L'apparecchiatura impiega più tempo per raggiungere il setpoint o ha difficoltà a mantenerla a piena capacità.
- La differenza termica tra mandata e ritorno aumenta rispetto ai valori di partenza.
- La portata diminuisce, oppure la pressione di mandata aumenta per spostare la stessa portata: classico segno di una sezione ostruita.
- Il ciclo si allunga senza che nulla sia cambiato nello stampo o nel materiale.
- Compaiono difetti di raffreddamento non uniforme, come deformazioni o doline in aree specifiche del pezzo.
- Nel peggiore dei casi, la pompa suona in modo diverso o l'apparecchiatura va in allarme a causa della temperatura.
Il modo affidabile per confermarlo è confrontare con il riferimento: registrare portata, pressione e salto termico quando l'installazione è pulita e misurarli nuovamente periodicamente. Un termoregolatore con Il modo affidabile per confermarlo è confrontare con il riferimento: registrare portata, pressione e salto termico quando l'installazione è pulita e misurarli nuovamente periodicamente. Un termoregolatore con monitoraggio del flusso Rende questo monitoraggio molto più semplice, perché la deriva viene vista sullo schermo prima che venga notata sul pezzo. Rende questo monitoraggio molto più semplice, perché la deriva viene vista sullo schermo prima che venga notata sul pezzo.
Come prevenire l'incrostazione e cosa fare se già ce l'hai
La prevenzione è un protocollo breve e noioso, ed è proprio quello che dovrebbe essere. Analizzare l'acqua di reintegro prima della messa in funzione e non dare per scontato che l'acqua di rete sia conforme. Trattare il circuito con gli appositi additivi e controllarne periodicamente la concentrazione, non solo il giorno dell'installazione. Controllate i filtri ed evitate di aggiungere continuamente nuova acqua, perché ogni nuovo litro apporta nuovi sali. Mantenere una portata sufficiente ad assicurare un regime turbolento, che ritardi la formazione del deposito. E registra i parametri di riferimento dell'impianto per poter rilevare la deriva.
Se il deposito si è già formato, la procedura abituale è la pulizia chimica con disincrostante compatibile con i materiali del circuito, seguita da neutralizzazione, risciacquo e sostituzione del trattamento. È consigliabile farlo con il prodotto corretto: un acido troppo aggressivo può sciogliere il calcare e creare un maggiore problema di corrosione, soprattutto nei circuiti con alluminio o con giunti sensibili. Dopo la pulizia verificare lo stato della pompa, dello scambiatore e delle sonde, perché solitamente sono i componenti che hanno sofferto di più.
Anche l'olio termico ha dei requisiti
Nelle apparecchiature ad alta temperatura il fluido non è l'acqua, ma la logica è la stessa: il fluido determina l'affidabilità. MARSE richiede oli sintetici di alta qualità per prevenire il degrado prematuro, con una viscosità cinematica a 40°C di 15 a 26 cSt, E punto di infiammabilità minimo 170°C e un intervallo di funzionamento compreso tra −20 e +320 °C. Un olio degradato forma morchie e vernici che sporcano lo scambiatore con lo stesso effetto della calce: meno travasi e più consumi. Se lavori superiore a 150 °C, il controllo periodico delle condizioni dell'olio dovrebbe essere incluso nel piano di manutenzione.
Domande frequenti
Quale durezza dell'acqua accetta un termoregolatore?
Quale durezza dell'acqua accetta un termoregolatore?
Quanto influiscono le incrostazioni sul tempo di ciclo?
Dipende dallo spessore. Le ricerche pubblicate indicano che un quarto di millimetro prolunga a malapena la solidificazione, mentre un millimetro riduce già notevolmente l'efficienza del circuito e due millimetri possono annullare il vantaggio del raffreddamento conformato. Poiché la refrigerazione occupa buona parte del ciclo, anche una piccola percentuale è rilevabile nella produzione annua.
Perché il mio termoregolatore non raffredda come prima?
Perché il mio termoregolatore non raffredda come prima?
Con quale frequenza è necessario pulire il circuito di raffreddamento?
Non esiste un intervallo unico: dipende dalla durezza dell'acqua, dalla temperatura di lavoro e dalle ore di funzionamento. La cosa efficace non è fissare una data, ma monitorare la deriva del flusso, della pressione e del salto termico rispetto ai valori di riferimento e agire quando si presenta.
Posso usare acqua demineralizzata o osmotizzata?
Sì, e riduce molto il rischio di incrostazioni, ma l'acqua molto pura può essere aggressiva con alcuni metalli, quindi va sempre utilizzata con un inibitore di corrosione e rispettando la finestra di pH del materiale del circuito, che è più ristretta nel caso dell'alluminio.
Controlliamo l'acqua nella tua struttura?
In MARSE produciamo termoregolatori di acqua e olio dal 1978 e forniamo supporto post-vendita alle apparecchiature installate in tutto il mondo. Se sospetti che il tuo impianto stia perdendo prestazioni a causa del calcare, o desideri verificare se l'acqua del tuo impianto soddisfa i requisiti, comunicaci il tuo processo e i valori della tua acqua di reintegro e ti aiuteremo a interpretarli.
In MARSE produciamo termoregolatori di acqua e olio dal 1978, con oltre 80.000 unità installate in più di 70 paesi. Se vuoi sapere quanto potresti risparmiare nella tua installazione, raccontaci il tuo processo, le ore di funzionamento e il tuo consumo attuale e ti aiuteremo a stimare il rendimento con i tuoi dati. o scriba marse@marse.es.
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