工業(yè)模溫機(jī)如何正確選購

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選擇模具溫度控制器時(shí)，以下各點(diǎn)是主要的考慮因素：1．泵的大小和能力。

2．內(nèi)部喉管的尺寸。

3．加熱能力。

4．冷卻能力。

5．控制形式。

三、學(xué)會(huì)計(jì)算方法：

A、泵的大?。?br />

從已知的每周期所需散熱量我們可以很容易計(jì)算冷卻液需要容積流速，

其后再得出所需的正確冷卻能力，

模溫控制器直流高壓發(fā)生器的制造商大都提供計(jì)算最低的泵流速公式。

表4.1在選擇泵時(shí)是很有用，它準(zhǔn)確地列出了不同塑料的散熱能力。

以下決定泵所需要提供最低流速的經(jīng)驗(yàn)法則：若模腔表面各處的溫差是5℃時(shí)，

0.75gal/min/kW@5℃溫差或是151/min/kW@5℃溫差。若模腔表面各處的溫差是1℃，

則所需的最低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/min/kW或是17.031/min/kW。

為了獲得產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，很多注塑公司都應(yīng)該把模腔表面的溫差控制在1－2℃,

可是實(shí)際上其中很多的注塑廠商可能并不知道這溫差的重要性或是認(rèn)為溫差的最佳范圍

是5－8℃。計(jì)算冷卻液所需的容積流速，應(yīng)使用以下的程序：

1．先計(jì)算栽一塑料／模具組合的所城要排走的熱量：若以前述的PC杯模為例，

則實(shí)際需要散去的熱量是：

一模件毛重(g)／冷卻時(shí)間(s)＝208/12＝17.333g/s

PC的散熱率是＝368J/g或是368kJ/kg

所以每周期需要散去的熱量＝368×17.33/1,000＝6.377kW。2．

再計(jì)算冷卻所需的容積流速：按照上述的經(jīng)驗(yàn)法則若模腔表面的溫差是5℃時(shí)，

流速=6.377×0.75=4.78gal/min或是=6.377×3.41=21.751/min若模腔表現(xiàn)的溫差是1℃

則流速=4.78×5=23.9gal/min或是=21.75×5=108.731/min。3．泵流速的規(guī)定：

為了得到良好的散熱效果，泵的流速能力應(yīng)較計(jì)算的結(jié)果最少大10％，

所以需使用27gal/min或是120/min的泵。4．泵壓力的規(guī)定：

一般模溫控制器的操作壓力在2－5bar(29-72.5psi)，由于在壓力不足的情況下會(huì)影響冷

卻液的容積流速(流動(dòng)的阻力產(chǎn)生壓力損失)，所以泵的壓力愈高，流速愈穩(wěn)定。對(duì)于冷

卻管道很細(xì)小的模具(例如管道直徑是6mm/0.236in)，泵的壓力便需要有10bar(145p

si)才可提供足夠的散熱速度(即是冷卻液速度)。大體上冷卻液的容積液速要求愈高，管

道的直徑愈少則所需要的泵輸出壓力愈大。所以在一般應(yīng)用模溫控制器的壓力應(yīng)超過了3bar

(43.5psi).

B、加熱能力：

1．把重量500kg的模具升溫至50℃所需的加熱能力是3kWhr。

2．把重700kg的模具升溫至65℃所需的別熱能力是6.5kW/hr。總的來說，加熱能力愈

強(qiáng)，則所需的升溫時(shí)間，便相應(yīng)地減少了(加熱能力雙倍，升溫時(shí)間減少)。提供了注塑廠

商一個(gè)很有用的資料，可以馬上找出任何模具的加熱要求，從而獲得正確模溫控制器的發(fā)

熱能力。往往就是因?yàn)槟乜刂破鞯哪芰μ?，引致模具不能達(dá)到最佳的溫度狀態(tài)。欲想

知道模溫控制器實(shí)際表現(xiàn)，我們可以比較它的實(shí)際的和計(jì)算的模具升溫時(shí)間。

C、冷凍能力：

模溫控制器的冷凍線路的設(shè)計(jì)和組成零件對(duì)模溫的精確控制致為重要。當(dāng)模具或加溫液的

溫度上升至設(shè)定值時(shí)，模溫控制器必須能快速地及有效地避免溫度繼續(xù)上升，辦法是引

進(jìn)另一較低溫度的液體，其引進(jìn)的控制由電磁閥負(fù)責(zé)。所以溫度超馳的消除和穩(wěn)定性取決

于電磁閥的大小。冷卻電磁閥的孔徑可用以下的公式計(jì)算：進(jìn)口泵閥門

冷凍能力(gal/min)=kW×3.16/△t

這里△t=模溫控制器所設(shè)定的生產(chǎn)溫度和冷凍水溫度之差：

kW＝模具需要排走的熱量

以下表列出了不同電磁閥孔徑所能提供的容積流速：

電磁閥孔徑容積流速

inmmgal/min1/min

0.256.350.73.18

0.3759.531.25.45

0.50012.703.314.98

0.75019.655.424.52

1.00025.4010.045.40

1.25031.7513.059.02

1.50038.1020.090.80

計(jì)算了冷凍能力后便可從以上表找出相應(yīng)的電磁閥，如以下的例子：

PC杯模需要排走的熱量是6.377kW

生產(chǎn)的設(shè)定溫度是90℃

冷凍水的溫度是18℃

△T＝90－18＝72℃

所以冷凍能力＝6.377×316/72=0.28gal/min或1.271/min

從上表可知道孔徑為6.35mm/0.250in的電磁閥可提供足夠的容積流速，適宜使用于模溫

控制范圍是±1℃的精確要求。電磁閥閥門的壓力降影響著流速。上表的流速數(shù)值是基于1

bar(14.5psi)的壓力降。所以壓力降愈高，冷凍水的流速愈快。電磁閥的典型的壓力降是2

bar(29psi)。

D、液體式模溫加熱控制系統(tǒng)：

任何一臺(tái)模溫控制器的主要目的是把模具溫度控制在(±2°F)的范圍內(nèi)。所以對(duì)于運(yùn)行在

模具管路間的液體的升溫控制必須精確，否則模具溫度控制的目的便不能達(dá)到了。某些

模溫控制器的控制方法祗屬于開／關(guān)形式，其工作原理是比較實(shí)際和設(shè)定的溫度。倘若實(shí)

際的溫度比較設(shè)定的溫度低很多，電熱便全開，待實(shí)際溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電熱便被關(guān)上，

由于開／關(guān)形式的控制產(chǎn)生了很大的實(shí)際正負(fù)溫度偏差。這溫度變化不單祗直接地影響著液體

的溫度，還間接地帶給了模具很大的過度升降，不消說最后定必反映在成品的質(zhì)量上。所以我

們應(yīng)該使用PID(比例、積分、微分)形式的加熱控制系統(tǒng)，它可以保證模具的溫度控制維持在

±1℃(±2°F)的范圍內(nèi)。

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